1.
"变黑了,但反应太慢。"陈蘅皱着眉头,把醋酸铅试纸举到窗前,"而且用溶液吸收尾气也没收集到硫化铅沉淀。"
陈启让赵友钦帮忙搭了一个密封的炉子,在还原性气氛下煅烧铁矿和矿渣,通过尾气检测,看里面有多少硫。
谢铮凑过来看:"这醋酸铅试纸是什么原理?为什么能测硫?"
陈启头也不抬地记录数据:"硫化物遇到醋酸铅会生成黑色的硫化铅沉淀。我们加热矿石时,如果有硫,就会生成硫化氢气体..."
"然后硫化氢遇到醋酸铅试纸就变黑!"谢铮恍然大悟,"那为什么用溶液吸收没效果?"
陈蘅晃了晃锥形瓶:"气体里硫化物浓度太低了,沉淀量太少肉眼看不出来。试纸变色是因为局部浓度高。"
谢铮撇了撇嘴:"如果硫这么少,那肯定是磷在作怪。"他拍了拍实验台,"我大伯在小钢厂干过,高磷铁矿得先粉碎,用稀盐酸煮半小时,能去掉九成磷。"
陈启正在记录数据,闻言抬头:"这反应会溶解氧化铁吧?"
"所以得摸实验条件啊。"谢铮摊手,"冶炼时还得加石灰吸收残余磷,再掺点萤石提升矿渣流动性。"
三个学徒在旁边手忙脚乱地滴定,不小心打翻了一个烧杯。陈蘅叹了口气:"你们先去做水浴加热,这里我来。"
2.
大铁锅里的矿石粉咕嘟作响,陈启拿着木棍不停搅拌。"火候差不多了,"他朝工匠喊道,"把这锅倒进过滤池!"
远处传来水车转动的吱呀声,谢铮正在调试新做的水力粉碎机。"磨盘间隙再调小点!"他对着工匠比划,"要能漏过西十目筛子的细度!"
陈启向陈蘅抱怨:"谢铮那个土办法还真管用,就是太折腾人。"他翻开实验记录本,"五个学徒做了快两百组实验,总算把条件摸清了。"
"磷含量现在多少?"陈蘅擦了把汗问道。
"原矿0.8%到1%,处理后能降到0.1%到0.2%。"陈启撇撇嘴,"就这谢铮还说磷含量偏高,冶炼会麻烦。"
"你们怎么测的磷?"
"最理想是用钼酸铵,但在南宋这辈子估计都搞不到。"陈启回答,"现在只能用磷酸镁铵沉淀法,精度差点但凑合用。"
陈蘅突然想到什么:"等等,铁离子会干扰吧?磷酸铁也会沉淀啊。"
"先用强碱沉淀氢氧化铁就行。"陈启解释道,"磷酸铁虽然不溶,但溶度积比氢氧化铁大,强碱环境下主要沉淀氢氧化铁。"
谢铮正好走过来,翻了个白眼,"说人话!"
"就是氢氧化铁比磷酸铁更难溶,"陈蘅插嘴,"所以强碱环境下铁几乎全部变成氢氧化铁沉淀,溶液里就剩磷酸根了。"
谢铮恍然大悟:"所以这样测出来的才是纯磷含量!早说嘛,什么溶度积不溶度积的..."
陈蘅突然抬头问道:"咱们非得用本地这种高磷铁矿吗?听说韶关那边铁矿矿质量好得多。"
陈启无奈地摊手:"黄守正派人去打听了。按《宋刑统》规定,铁矿开采需经转运使司批准,每处矿场都有定额。韶关那边的官矿产量连军器监的需求都满足不了,私矿又被各路豪强把持着。"他掰着手指算道:"就算能搞到,一路上贿赂各级官吏,就能让咱们破产。"
谢铮不死心地追问:"那进口呢?占城、交趾那边..."
"占城确实有铁矿,"陈启打断他,"但《市舶条法》规定,铁器、生铁都是禁榷物资,私贩五斤以上就要流放三千里。"
"萤石总该有吧?"谢铮烦躁地踢了踢脚边的碎石。
"这个倒是有。"陈启脸色稍霁,"陶瓷工匠说上釉需要萤石粉,黄守正跑了雷州三个窑口才凑够这批货。
不过长期来看还是得去江西饶州采购,那边萤石矿多,景德镇的窑场都在用。《庆元条法事类》里没列管这个,普通萤石每担才二百文,就是运费要翻倍。"
谢铮闻言长叹:"合着咱们折腾半天,就为这点破矿石..."
"知足吧,"陈启拍了拍他的肩膀,"至少萤石不用走后门。黄守正说下个月商队去江西,能捎带二十担回来。"
谢铮抓了抓头发,"也是没办法的事,国内的铁矿石硫磷超标很普遍。宝钢都是从澳洲和南美进口铁矿石。"
陈启哼了一声:"等咱们控制南洋了,第一件事就是去澳洲挖矿。皮尔巴拉的铁矿,纯得跟铁锈一样,什么杂质都没有。"
3.
赵友钦和赵大锤站在一座奇形怪状的炉子前,满脸写着怀疑人生。
炉子下面炭火熊熊燃烧,几个学徒玩命地拉着风箱,呼呼的风声像是要把整个炉子吹上天。炉子顶上还插着几根竹管,时不时往里面喷水,蒸汽混着黑烟,滋滋作响。炉膛里,几块铁板被烧得通红,表面迅速氧化,一层层铁锈剥落下来,又被翻搅着继续氧化。
"这他娘的......"赵大锤挠了挠头,"老子头一回见人专门炼铁锈的。"
赵友钦捋着假胡子,眉头紧锁:"《丹房须知》有云......呃......"他突然卡壳,支支吾吾半天,"这个......'铁锈者,金精之华'......不对不对......"
"道长,您又在编《丹房须知》啦?"赵大锤斜眼看他。
赵友钦恼羞成怒:"胡说!《丹房须知》卷三十七明明写着......写着......"他急得首搓手,"哎呀!这炼铁锈之事,小道也是头一遭见!"
正说着,陈启和谢铮走了过来。
"怎么样?锈得够不够?"陈启探头往炉子里看。
"够!太够了!"赵友钦终于找到灵感,"《丹房须知》有云:'物极必反,锈极必精'!"
谢铮噗嗤一笑:"钦子,你这《丹房须知》现在有多厚了。"
"这分明是......是......"赵友钦支吾半天,突然灵光一闪,"对了!《周易参同契》曰:'金入猛火,色不夺精光'!这说的就是炼铁锈!"
陈启扶额:"大哥,那是说真金不怕火炼......"
"启子!"赵大锤打断他们,"你给个准话,炼铁锈到底图啥?"
陈启叹了口气:"我也不想这样啊,可没办法!除磷得用氧化条件,现在没氧气吹炼,只能用氧化铁了。可铁矿石本身含磷,所以只能用炼好的钢铁氧化成铁锈,再回炉精炼。"
赵友钦恍然大悟:"原来如此!《丹房须知》有云......"他突然又卡住,讪讪地改口,"呃......这个法子确实......很有创意。"
谢铮抱着胳膊,一脸戏谑:"陈博士,你之前暴力炼砖,现在暴力炼铁锈,路子够野啊!"
"少来这套!"陈启笑骂,"这不是条件有限嘛!"
远处,几个路过的工匠探头探脑:
"听说没?铁匠现在改行炼锈了!"
"啊?那以后咱们是不是得改叫'锈坊'?"
"嘘!小声点!东家们路子野,说不定炼锈也能炼出宝贝来!"