附：黄铜铸钱

嘉万（嘉靖—万历）时期，明朝的铜质钱币发生了一个极大的变化，币材由青铜转而使用黄铜。

青铜是铜和锡的合金，在中国使用极早。青铜本身并不是青色的，依据锡的含量不同而呈偏红、偏白等黄色。可能是由于器物的表层氧化膜略有泛青，锈蚀后则呈青绿色，所以称青铜。就钱币而论，从最早的空首布到明初的钱币，都是青铜铸造。纯铜的熔点高（1083℃），硬度低（莫氏3.0），难于大量生产，又不耐磨。但是一旦在铜中加入锡，成为铜锡合金，熔点就降低到800℃左右（视锡的含量不同而有上下）。在古代技术条件下，青铜熔液的流动性好，铸造中不易出现空腔、气泡等瑕疵，还能大大提高金属的硬度和耐磨性。所以青铜历来是中国古代制造器皿、武器、钱币等的主要原料。

黄铜是铜和锌的合金，呈金黄色。黄铜在中国历史上出现也很早，但是作为器物使用却很少，这是由锌的特性决定的。锌的熔点只有419.5℃，所以铜锌合金的熔点也较低，依含锌量的不同约在900℃以上，所以铸造性能也很好。据现代科学研究，锌是仅次于铁、铝、铜的第四种常见金属。因为在地壳中含量较大（事实上中国也是世界上锌的资源大国），一旦能够利用，其成本也会相对较低。但是金属锌，或者说单质锌在自然界中却极其少见，锌大多以化合物状态存在。特别是锌的金属性质与锡不同，锡在地壳中的含量远小于锌，且熔点仅232℃，在熔炼铜铁等其他金属时，甚至在其他燃烧场合时，都很容易析出来。但是锌不同，虽然熔点很低，但沸点也很低（仅906℃，而锡的熔点虽然只有232℃，沸点却高达2260℃），冶炼金属时，液态锌很容易就由于温度超过沸点而挥发掉了。所以中国古代一直难于取得金属态的锌。中国古代的黄铜主要是在冶炼铜的时候加入炉甘石（一种以碳酸锌为主要成分的矿物），或是由于铜矿本身含有锌化合物而取得的。除此之外，就要通过丝绸之路进口。进口的黄铜被称为鍮（tōu）石，是被看作贵重材料的，汉唐时期，或是用作宗教器物，或是用作贵族、官员的等级标识。

到明朝中期，锌的制取技术有了一个突破[15]。明朝前期，为推行纸币，很少铸钱。从洪武到嘉靖，历12个年号（含英宗前后两个年号），有多个年号期间根本不曾铸钱，民间流通钱少。武宗正德九年（1514），放开了云南的矿冶，逐渐开发了云南的多处铜矿。嘉靖三十二年（1553），朝廷决定补铸历年的年号钱。为节省运输成本，采用“即山铸钱”法，直接在云南铸钱，并且制定了铸钱《则例》。云南的临安府（今云南红河哈尼族彝族自治州建水县）盛产炉甘石，在炼铜过程中加入炉甘石，铜色呈黄。反复烧炼，反复加入炉甘石，会使铜的含锌量提高，使铜色更显金黄。于是有了二火铜、四火铜之说。宋应星《天工开物》记录了锌的特性、冶炼和制备黄铜的办法：“倭铅（按即锌，据周卫荣，实应作‘窝铅’）古书本无之，乃近世所立名色。其质用炉甘石熬炼而成。每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红。罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出，即倭铅也。此物无铜收伏，入火即成烟飞去。”可以看出，此时明朝人对锌已经有了相当认识，所谓“此物无铜收伏，入火即成烟飞去”是说锌如不和铜同时相熔，烧热到一定温度后就挥发了，但如果和铜一同熔化，就可以熔入铜中成为合金。所以《天工开物》在“铜”一节中又说：“凡红铜升黄色为锤锻者，以瓦罐载铜十斤，继入炉甘石六斤坐于炉内自然熔化。后人因炉甘石烟洪飞损，改用倭铅。每红铜六斤，入倭铅四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜。”可知此时，明人已经可以制取单质锌，即金属锌，并以此冶炼黄铜。其制锌方法即用瓦罐密封蒸馏，以防飞散。

◆炼锌图（采自《天工开物》）

中国传统的青铜铸钱，包括明朝前期所铸钱币，铜的成分大体在70％～80％之间，其余为锡、铅，而基本不含锌（偶尔有含锌铜矿炼成原料含有少量锌）。自嘉靖以后，锌含量多在30％以上，成为真正的黄铜。

◆明黄铜铸“天启通宝”
（中国钱币博物馆藏品）

由于炼锌技术的成熟，锌的成本已经大大低于锡的制取。从明清钱币的成分分析结合文献来看，嘉靖—万历时期，已经全部采用黄铜铸钱，万历以后，更是逐步摆脱了以炉甘石升黄，而直接以金属锌冶炼黄铜了。黄铜铸钱技术到清朝就完全成熟了。