4.5　锌

1702年，亚伯拉罕·达比一世（Abraham Darby I）和许多商人组建了英国黄铜电池和制铜公司（British Brass Battery and Copper Company），目的是开采门迪普丘陵的菱锌矿（碳酸锌）。到1730年，在布里斯托尔及其城东也有了几家工厂。约翰·钱皮恩（John Champion，1705—1794）及其弟弟威廉·钱皮恩（William Champion，1709—1789）分别被誉为欧洲利用菱锌矿和闪锌矿（硫化锌）制锌的第一人。据说威廉可能曾经通过设在远东和荷兰的一些荷兰贸易站学习过中国人利用菱锌矿获得锌的方法（第Ⅲ卷，边码691）。到1737年，他已在这些方面制订出了商品化的生产方法，还在第二年取得了专利。后来他共拥有31座生产铜、锌和黄铜的熔炼炉，还有配套的轧制厂和金属丝厂。工厂的相关机械均以水力驱动，且有一台蒸汽机用来把水送回水池。他在这些方面投资的股份最后出售给了布里斯托尔黄铜线公司（Bristol Brass Wire Company）。

约翰·钱皮恩还建造了一家工厂来生产锌，并且引入了一种使用闪锌矿而不是菱锌矿的方法，矿石在还原作用之前被焙烧成氧化物。由兄弟俩取得的其他一些专利，涉及从铜中去除砷的方法以及含锑和铋的合金的生产。

在19世纪中叶，提炼锌是以类似“英国”制锌法的方式进行的，例如在斯旺西。矿石先在铁辊之间被轧碎，然后在清洗之后被放在平板煅烧炉上焙烧，有时也采用由来自还原炉废气加热的双膛煅烧炉。其还原室（图78）有两层，上面一层加热焙烧过的矿石以及焦炭，下面的“内腔”则冷凝锌蒸汽。顶部和底部有孔的筒形罐，是用斯陶尔布里奇黏土、玻璃厂陶瓷碎片和旧锌罐制成的。在底孔上面放上旧木塞，再放上焦炭，然后交替放上一些煅烧过的闪锌矿石和焦炭。在底孔下面装有一根短管。加热时观察下面发出的火焰，直到它从褐色变为淡蓝色。此时接上一根长管或管道，金属则作为“粗锌”冷凝于托盘中，然后在铸铁罐中熔化，撇去浮渣并舀入扁平敞开的铸模。浮渣或“金属屑”可进行再加工。

图78　锌还原室。

约1850年英国的制锌法，图中所示为两个成直角的垂直剖面图。

在欧洲大陆采用的其他一些方法与英国的方法的不同之处，主要在于还原设备的设计上。在西里西安制锌法中，蒸汽是从蒸馏罐上部排出并在管子中冷凝。19世纪早期在列日地区采用的比利时制锌法中，则是在狭窄的拱形室内的火焰上方放置几排平行的蒸馏罐（图79）。这些蒸馏罐是用耐火材料砌成的圆筒形容器，配备着陶土喷嘴或冷凝器。