4.2　铅

铅是以硫化物、方铅矿以及硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氯化物等形式广泛存在的。但是，在整个这段时期，铅主要是用方铅矿熔炼生成的。在19世纪，人们同时使用着几种方法，既有传统的也有新的，不是采用返焰炉就是采用鼓风炉。最重要的返焰炉有弗林特郡式、西班牙式和布莱堡式。前两者比较相似，因为铅是在炉内聚集，布莱堡返焰炉则是在该金属形成时流出来。矿石经碾碎和清洗后，首先采用自由进风的方式在熔融状态下慢慢焙烧而转变成硫酸盐，然后将它与数量近似相等的硫化物混合，并在与空气隔绝的条件下通过强加热使之还原，返焰炉气体直接经过炉膛通往烟道。

图70　在赖兴斯坦通过升华作用纯化砒霜的升华炉。

（左）正视图；（右）垂直剖面图。

鼓风炉主要用于冶炼富矿石，其最重要的形式有熔矿炉（图71）（也叫苏格兰熔炉）和美式鼓风炉，后者引入了将管道围绕炉膛背后来预热鼓风的重要革新（图72）。在苏格兰熔炉中，方铅矿石被放在铸铁炉膛上充分加热，使其处于部分氧化而不熔融的状态。当矿石开始软化时就用拨火棍搅动，使矿石露出未被氧化的表面。在大约一半的矿石氧化后，将其全部取出放入水中，然后予以干燥。接着将其放回炉膛，与煤和泥炭混合并加热，鼓风则由凝汽式蒸汽机或蒸汽驱动的风扇来完成。每隔一段时间，熔渣即被分离开来，铅就流入图71右侧所示的容器里，然后添加新的燃料和矿石。这一过程要连续不停地进行大约15小时，最后将炉膛出空。

图71　在熔矿炉中熔炼铅（剖面图）。

很大批量的铅就是用这些方法生产出来的，按铅生产的地区重要性排列，依次为英格兰和威尔士、西班牙、德国、撒丁岛、法国、比利时、希腊和奥地利—匈牙利。在这一时期的初期，有些铅被用于制作铅皮来覆盖船底，而在18世纪则优先选用铜。铅皮也用于覆盖屋顶及其他一些用途。最初这类铅皮是通过把熔融的铅倒在一块大石头上，并在上面压上另一块石头制成的，但以后则采用铸铁轧辊，前一种方法只保留用于一些特殊用途，例如制作金属板材。在19世纪，人们需要很多的铅用于制作水管和煤气管，但对于所谓的一些复合管，有时则使用来自中国的包茶铅板。在伯明翰，则把锑加入铅中以增加硬度。大量最纯的铅也用于硫酸槽以及铅白和铅丹的制造。

图72　在美式熔矿炉中熔炼铅（侧视图）。