溫州“礬都”煉礬歷史和工藝考略

陳亦人

（臺(tái)州學(xué)院 教師教育學(xué)院，浙江 臨海 317000）

1 “礬都”煉礬的歷史

處于浙閩交界的溫州蒼南縣礬山礬礦儲(chǔ)量豐富。1956年至1983年，華東地質(zhì)局等4個(gè)地質(zhì)部門經(jīng)過11年的勘探，表明礬山明礬石礦是一個(gè)大型礦床，分布面廣，形狀較規(guī)則，品位較高。含礦面積達(dá)10平方公里，礦區(qū)共有6個(gè)礦體，12個(gè)分層，礦體平均總厚度44.56米。礦石總儲(chǔ)量16742.09萬噸［1］，占中國70%以上世界60%以上，特別是鉀明礬年產(chǎn)量為全國之冠，被譽(yù)為中國和世界的“礬都”。然而隨著經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展，明礬被許多新材料替代，加之礬礦提煉利用率不高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，礬礦正面臨企業(yè)老化、產(chǎn)生污染、高耗低能、連年虧損的窘境。面對(duì)礬礦的衰落和沉重負(fù)荷，“礬都”何去何從？2005年當(dāng)?shù)靥岢鼋ㄔO(shè)世界“礬都”礦山公園的愿景，近幾年來當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門加強(qiáng)科學(xué)論證和遺址維護(hù)，邁出了申報(bào)“世界工業(yè)文化遺產(chǎn)”的步子，期待“礬都”有朝一日實(shí)現(xiàn)由污染區(qū)向旅游區(qū)的“轉(zhuǎn)身”。

明礬即十二水硫酸鉀鋁，古稱白礬。梁代陶弘景在其《本草經(jīng)集》中說:“礬石，色青白，生者名馬齒礬，煉成絕白，名白礬”。［2］古代明礬主要是藥用、凈水以及布匹染色時(shí)的觸染劑。明史有載:永樂九年三月溫州府民言:“歲輸白礬數(shù)十引赴京，阻隔山路負(fù)運(yùn)實(shí)艱，乞附載海運(yùn)舟輸納為便。”帝問工部臣:“礬欲何用”，對(duì)曰:“以染色布”。帝曰:“特染布耳！而勞民于數(shù)千里之外，可罷其歲征，自今制布衣不必染色。”［3］于是后來《明史·食貨志》有“永樂初，以溫州輸?shù)\困民，罷染色布”之說［4］。

由此史料可知，一是早在明代初期的永樂年間溫州地區(qū)已經(jīng)能煉制明礬；二是明礬當(dāng)時(shí)官方主要用于染布；三是溫州“歲輸白礬數(shù)十引赴京”，即每年交納的明礬僅數(shù)百斤而已。遠(yuǎn)不及當(dāng)時(shí)的安徽廬州等地，“廬州府黃墩昆山及安慶府桐城縣皆產(chǎn)礬。歲入官者二十二萬七百斤，每三十斤為一引，共七千三百五十八引”［3］。直到200年后的明末，《天工開物》一書提到的仍是“最盛者山西晉、南直無為（安徽廬江）等州”［5］239，未提及溫州，可見明代溫州產(chǎn)礬規(guī)模并不大，產(chǎn)量并不多，清代以后才逐漸興盛起來。

明代初期溫州地區(qū)已能煉制明礬這是毋庸置疑的。那么，這些明礬的產(chǎn)地到底是在溫州何處？大多數(shù)人認(rèn)為就是現(xiàn)在的礬山。持此說法主要是依據(jù)于民國時(shí)期的《平陽縣志》:“洪武八年，平陽民楊伯存造偽鈔礬山（《蘇平仲集》）”［6］522，從里面有“礬山”兩字得出明礬產(chǎn)于洪武八年（1375年）的礬山的推論。筆者認(rèn)為這個(gè)結(jié)論值得商榷。

首先，它與明代弘治《溫州府志》記載的煉礬起源于宋洋山有悖。弘治年間王瓚所撰的《溫州府志》卷之七·土產(chǎn)中明確記載著:“礬，平陽縣宋洋山有之，素?zé)o人採，居民近得其法。取石細(xì)搗，淘煉而成。清者為明礬，濁者為白礬”［7］?？梢哉f這是明確了宋洋是溫州地區(qū)最早開始煉礬的重要文字史料。也曾有不少資料誤認(rèn)為“平陽縣宋洋山”就是現(xiàn)今的礬山赤垟山。這種誤解后來得到澄清，那是因?yàn)?990年礬礦礦史編寫者在引用《溫州府志》“平陽縣宋洋山有之，素?zé)o人采，近民得其法……”時(shí)，在礬山當(dāng)?shù)卣也坏剿窝笊竭@個(gè)地方，便揣測(cè)附會(huì)地將宋洋山改為礬山赤垟山，以訛傳訛數(shù)十年［8］。

可以從眾多的文物、遺跡和歷史文獻(xiàn)記載的分析考證，弘治《溫州府志》中記載的宋洋山是泛指的宋洋一帶的山上。而宋洋就是今日的礬山南宋（2012年南宋鎮(zhèn)改為礬山鎮(zhèn)的南宋社區(qū)），明代隸屬于溫州平陽縣卅一都。有關(guān)明代之前平陽建制的史料可謂鱗毛鳳角，宋代《太平寰宇記》僅講到平陽縣有11鄉(xiāng)；元代大德年間《平陽縣治記》只記有:“平陽為鄉(xiāng)十，都五十四”，也無具體的鄉(xiāng)名?，F(xiàn)存最早的《平陽縣志》是明代隆慶《平陽縣志》，記述了當(dāng)時(shí)的建制按鄉(xiāng)、都、村分列，平陽縣共分為10鄉(xiāng)，可以查到在親仁鄉(xiāng)三十一都名下唯獨(dú)有“宋洋”地名［6］。南宋千年古樟附近有一塊清道光乙未年（1835年）立的墓碑，上刻有“平邑卅一都宋垟”等字，平邑即平陽縣，宋垟是卅一都下的村。其它史料也證實(shí)宋洋在建制沿革歷史上曾用過多個(gè)名字如:宋洋、宋陽、宋垟、蘭宋陽、蘭松垟、南宋垟、南宋等［9］。

那么，明代初期是否有過礬山？答案是否定的。礬山原名赤垟，又作赤陽或赤洋。后期因礬成名，因礦成鎮(zhèn)，才稱做礬山。礬山福德灣村的亭仔腳宮重修碑志述:“礬山鎮(zhèn)亭仔腳宮歷史悠久，自赤垟有嶺腳街就有亭仔腳宮”。礬山溪濱大橋重修碑志也刻著:“礬山古鎮(zhèn)，赤垟舊稱，通衢浙閩”，都說明礬山前身叫赤垟。更有康熙年間，民間為煉礬污水糾紛訴至朝廷，康熙下旨:“赤垟山煉礬，恩準(zhǔn)……”［10］11，無疑康熙年間也稱赤垟。最近礬山尖加坑發(fā)現(xiàn)清咸豐二年（1852年）一李姓墓碑，上刻“三十一都赤洋十八家”，說明礬山在清末時(shí)期仍稱赤洋，而且屬于平陽三十一都。這一切都說明今日的礬山是從赤垟改過來的，隨著礬業(yè)興盛改名為礬山，還沒有任何依據(jù)表明赤垟是從礬山改過來的。

肇始于明代，歷經(jīng)明清兩代數(shù)百年，源于宋洋山后來擴(kuò)展到整個(gè)三十一都的煉礬一直在延續(xù)。今仍立于甘岐村新嶺腳的清咸豐七年（1851年）的《奉道憲嚴(yán)禁碑》就是一個(gè)有力的證據(jù):“切平邑三十一都山多田少，不宜稼穡。惟山高出產(chǎn)明礬，居民向以煎礬為業(yè)，運(yùn)銷覓利，事極辛苦。凡無田產(chǎn)者，藉此為業(yè)……［11］249”。毋庸置疑，三十一都（宋洋為主）一帶居民“向以煎礬為業(yè)”，作為家庭主業(yè)或副業(yè)。所得明礬，先是生產(chǎn)者在臨近集市零星自銷，爾后逐漸轉(zhuǎn)由商人向外地銷售。南宋境內(nèi)的石門嶺、礬坑、雞角嶺等處盛產(chǎn)礬石，大龍尾明礬礦區(qū)，礦石儲(chǔ)量豐富。新中國成立初期曾建有溪光煉礬廠、礬坑煉礬廠，雞角嶺煉礬廠。有著幾百年采礦歷史的石門洞仍保留著比較完好的古代采礦煉礬遺址，當(dāng)年采礦后留下的巨大的礦洞。這些采礦煉礬遺址將為“礬都”的“申遺”提供充分的史料依據(jù)，南宋在“礬都”發(fā)展史中的地位是不可缺或的。

至于煉礬何時(shí)從宋洋逐漸向礬山發(fā)展，其脈絡(luò)走向如何，這些問題還有待進(jìn)一步的探索。礬窯最初應(yīng)建于宋洋一帶露頭礦石較多的山溪下游，清代以后才逐漸向礬山發(fā)展。到清代順治年間赤垟山的煉礬已具一定規(guī)模，因?yàn)闊挼\帶來嚴(yán)重的污染，排放的礬漿順?biāo)魈?，損害沿途稻禾，受害農(nóng)民向官府控告煉礬者?？滴醵辏?663年）皇帝下詔:“赤垟山煉礬，恩準(zhǔn)孤貧渡食，礬漿水必匯入海。”有了康熙皇帝的特許，明礬生產(chǎn)得以延續(xù)。

“礬都”礬業(yè)發(fā)展標(biāo)志性轉(zhuǎn)折是乾隆九年（1744年），蘇州商人在礬山西南約兩公里處九擔(dān)嶺建立第一座煉礬廠，日產(chǎn)九擔(dān)明礬，又名九擔(dān)窯。當(dāng)?shù)匕傩臻_采的礦石，作為商品出售給礬窯。由于明礬用途越來越廣，外埠的需求量日益增多，這一帶陸續(xù)辦起煉礬廠。民國五至七年，礬山和南宋一帶礬窯最多時(shí)達(dá)到40余家。1930年葉良輔等人經(jīng)過近半年的實(shí)地考察，寫出考察報(bào)告《浙江平陽之明礬石》。報(bào)告界定了礬山區(qū)“指礬山街、水尾、北山街、蘭宋陽等全區(qū)而言”，并記述礬窯:“民國七八年時(shí)，多至30余家，現(xiàn)在較為衰落；但仍繼續(xù)未輟者，礬山尚有老大丘園……新窯子等13家，水尾尚有5所，蘭松陽尚有3所，麂角嶺尚有1所，仙人交椅尚有1所，四洲佛尚有1所，共24窯?！保?2］38。后礬窯有所減少，至民國二十三年僅剩18家。

南宋和礬山一帶遺存的挑礬古道亦是當(dāng)年礬業(yè)發(fā)達(dá)、明礬運(yùn)銷的見證。以人工肩挑這種原始運(yùn)載方式，翻山越嶺將明礬送達(dá)可通水路的埠頭。以礬山為起點(diǎn)的有三條古道:礬山至藻溪、礬山至赤溪和礬山至前岐。其中礬山至藻溪最長(zhǎng)，全程約20公里，經(jīng)水尾—尖家坑—坪棚嶺—昌禪—華嶺頭—華嶺腳—三條溪—洞橋—險(xiǎn)口—吳家園—藻溪九堡宮。出產(chǎn)的明礬先挑運(yùn)到藻溪，藻溪有船可通橫陽支江，再轉(zhuǎn)運(yùn)到鰲江出海。

南宋有兩條挑礬古道，一條起點(diǎn)是在南宋的溪光，經(jīng)溪光矴步—南宋北山街—棋桿內(nèi)—雞鳴嶺—半垟宮—柴林腳，在三條溪與礬山到藻溪古道匯合成一路，終點(diǎn)亦抵藻溪九堡宮，古道途中歇息的半垟宮五間亭至今尚存。另一條是南宋至福鼎前岐，經(jīng)浙閩交界的龜嶺頭。這條古道除了將明礬運(yùn)輸外銷外，還有運(yùn)送礦石到礬窯的功能。葉良輔文中所說“水尾山北至大西坡所產(chǎn)之礬石，由北山街（即蘭松陽）之窯家提制［12］39”就經(jīng)過這條通道。

現(xiàn)在的礬山是從清代初期開始隨著煉礬的興起而發(fā)展起來的，雞籠山腳的福德灣街區(qū)更晚，它始建于清末民初，與煉礬舊址相輔相成，見證了近代礬礦的發(fā)展和礦工生產(chǎn)生活的歷程，那些“工業(yè)遺址”爐窯和礦硐大多是20世紀(jì)50年代以后的產(chǎn)物。

1949年9月，浙江省政府成立平陽明礬管理處，派出專人管理礦廠。1949年10月解放后，制礬業(yè)迅速發(fā)展，體制也幾經(jīng)更迭。1956年以前礬礦均由商人經(jīng)營(yíng)。1956年公私合營(yíng)后，礦山改組為國有礦山企業(yè)，規(guī)模迅速擴(kuò)大。1957年4月礬山礦區(qū)與靈溪的公路通汽車后，陸續(xù)建立學(xué)校、工人俱樂部、醫(yī)院、發(fā)電廠，礦區(qū)面積達(dá)到12平方公里。主礦區(qū)出現(xiàn)幾次產(chǎn)礬的高峰期，1958年創(chuàng)造了年產(chǎn)明礬4.2萬噸的歷史最高紀(jì)錄，在世界相關(guān)行業(yè)中地位顯赫。同年《祖國的礬都》一書出版，“礬都”知名度空前提高。鼎盛時(shí)期的礬礦最多曾擁有76個(gè)采礦點(diǎn)、221個(gè)采礦班組，5個(gè)煉礬車間和4個(gè)采礦區(qū)，進(jìn)人國家18家重點(diǎn)化學(xué)礦山的行列。目前盡管雞籠山一帶的礦區(qū)已被采空，但礬山的整體儲(chǔ)量依然豐富，在世界和中國的明礬石礦藏占有率并未改變。被國務(wù)院列人“全國同行業(yè)最大50家企業(yè)”及“全國500家最大工業(yè)企業(yè)排序”。1998年正式命名為“溫州礬礦”。

綜上所述，明代的宋洋山（即今日的南宋一帶）是溫州地區(qū)最早的且有文字記載的煉礬發(fā)源地，清代以后逐步擴(kuò)擴(kuò)展到礬山。盡管歷史變遷，古鎮(zhèn)南宋在建制合并時(shí)已成為礬山鎮(zhèn)的一個(gè)社區(qū)，但南宋在整個(gè)“礬都”發(fā)展過程中所起的作用不可低估，今天在申報(bào)世界工業(yè)文化遺產(chǎn)時(shí)有必要也應(yīng)當(dāng)將“礬都”的范圍擴(kuò)大到南宋一帶的地域，發(fā)掘和維護(hù)南宋一帶的煉礬遺址和挑礬古道，以體現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)空間分布的完整性和歷史的延續(xù)性。

2 煉礬工藝的演進(jìn)

礬礦礦洞、煉礬遺址、制礬設(shè)備和傳統(tǒng)工藝等都是申報(bào)世界工業(yè)文化物質(zhì)遺產(chǎn)以及非物質(zhì)遺產(chǎn)的重要內(nèi)容［13］，故應(yīng)當(dāng)對(duì)溫州“礬都”從礦石的采掘到明礬的結(jié)晶整個(gè)傳統(tǒng)工藝過程做一個(gè)梳理和考察。

2.1 礬礦與采掘

從“礬都”礦產(chǎn)地質(zhì)分布勘察資料看，礬礦帶沿火山盆地呈半弧形分布，綿延長(zhǎng)達(dá)10余公里。礦脈主要分布在坪棚嶺、大崗山、水尾山、雞籠山、馬鼻山等山嶺之中，從南宋到礬山以及周邊都有礬礦。早期宋洋一帶百姓煉礬的礦石取自溪灘上俗稱“黃土頭”或“路頭石”的露頭礦石，沿途就地筑灶燒煉。直到上世紀(jì)初，水尾山一帶還有不少露天開采的礬石，而雞籠山一帶已由露天采礦轉(zhuǎn)為地下采礦了。早期打洞采礦相對(duì)困難，當(dāng)?shù)卮蠖嗖捎没馃咽姆椒?，俗稱“燒火龍”。憑經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)礬礦巖石節(jié)理，選取合適的位置，架柴燃燒。利用熱脹冷縮的原理，火力入石燒裂巖壁后，再用鋼釬采挖。老礦工憑經(jīng)驗(yàn)找礦看礦脈，憑肉眼分辨礬石品位的高低。因火燒石裂以及礦洞內(nèi)使用煤油燈照明，至今仍能在紅褐色的巖壁見到煙熏火燎的痕跡。幾百年的礬石采掘后留下許多采空區(qū)，如雞籠山上的清代“雪花窟”礬礦洞，水尾大坑頭山出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)礬石的的“水洞”以及南宋石門嶺礦洞等［10］55。

建國后雞籠山列為重點(diǎn)開采礦區(qū)，特別是上世紀(jì)60年代初機(jī)械化作業(yè)開始后，采礦由原來鐵錘打眼改用氣、風(fēng)、電鉆“濕式打眼”工藝，進(jìn)場(chǎng)前先用水噴濕，大大降低粉塵，減少礦工矽肺發(fā)生率。礬礦的運(yùn)輸由原來的人力抬挑改用鐵軌礦車。采礦形成大量的礦硐，幾乎整個(gè)雞籠山山體已經(jīng)被采空。礦硐是對(duì)礦山進(jìn)行采掘時(shí)，直接與地面相通的水平巷道，為了提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、動(dòng)力供應(yīng)等需要而開掘的井筒、巷道和硐室，也稱井巷。“礬都”采礦經(jīng)歷了從“火燒采石”到“手工鑿巖黑藥爆破”，再到“機(jī)械鑿巖炸藥爆破”的變化。從簡(jiǎn)單挖掘地表采礦到開掘巷道土法采礦，再到科學(xué)設(shè)計(jì)，規(guī)范布局，有序開采，積累了豐富的礦石開采技術(shù)和井下作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，“礬都”還被譽(yù)為“中國井巷之鄉(xiāng)”。

2.2 礬窯和煅燒

明礬在成礦過程中與其它一些成分結(jié)合，生成不溶性的礦石，只有經(jīng)過煅燒才能將其中不溶的硫酸鋁鉀成分變成可溶的硫酸鋁鉀。煅燒礬石的礬窯，從古至今大致經(jīng)歷了原始窯、傳統(tǒng)窯、現(xiàn)代窯三代。

古老的制礬工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，第一代原始窯十分簡(jiǎn)易，壘石成灶或壘石成窯，溫州礬礦博物館和蒼南博物館將其描述成“饅頭形”。因年代久遠(yuǎn)，尋找這類遺存的古窯比較困難。這種礬窯應(yīng)如《天工開物》記述的那樣“凡礬燔石而成……凡白礬，掘土取磊塊石，層疊煤炭餅鍛煉，如燒石灰樣。［5］240”

第二代是立式礬窯，也稱大窯或豎窯。由土石累疊，礬窯與磚窯相似，沒有煙囪。窯分兩部分，下為灶，上為溶解池?！暗\窯高一丈四尺，深如之，闊二丈六尺，以石筑成，厚六七尺。上置大鍋，以為蒸發(fā)之用。前有洞口，六尺見方，裝卸礦石及燃料處也。（窯內(nèi)）礦石壘置兩旁成壁狀，礦石與窯壁之間，先放大木頭，以助燒烙而增高熱度之用。其中部直當(dāng)口處，則為燃燒之地，左右兩方之礬石隔日輪流裝卸。各方每次約需礬石三萬余斤，燒二十四小時(shí)”［12］38。舊時(shí)礬廠大體是:建一高大的草寮作為煅燒爐房，明礬石的煅燒和溶解在這里進(jìn)行；草棚數(shù)間稱大桶間，是結(jié)晶池、浸出桶安放之處；另有露天柴草場(chǎng)、風(fēng)化砂場(chǎng)和礦場(chǎng)各一個(gè)。二代窯以木頭、柴草作為燃料。燒窯溫度全憑經(jīng)驗(yàn)掌控，其中一法就是視柴草燒得干不干凈。

后來礦區(qū)集中到礬山，原有的二代豎窯倒塌毀損較多，南宋及礬山一帶留存的殘窯已不多見。根據(jù)葉良輔等有關(guān)南宋（蘭松陽）礬窯的記載線索:“水尾山北至大崗山西坡所產(chǎn)之礬石，由北山街之窯家提制。窯設(shè)夏高橋，前有六家，現(xiàn)只存二三家”［12］39。筆者在村民幫助下尋訪到南宋溪光村的夏高橋（當(dāng)?shù)亟邢念櫂颍驮谙庀习l(fā)現(xiàn)了一處煉礬遺址，坍塌的殘窯約2米多高，由石塊伴砂石壘砌，已湮沒在草木之中，一旁有礬渣及燒柴的炭層。不遠(yuǎn)的山腳下還有解放后建的幾座礬窯，煙囪現(xiàn)已倒塌。夏高橋附近有乾隆年間李氏四合院古宅、石拱橋及運(yùn)送明礬和礬石的古道，印證了《浙江平陽之明礬石》中礬窯的位置和運(yùn)輸出口的路線。此外在南宋東南方向約3公里的高山上筆者發(fā)現(xiàn)成堆的礦渣，蔥蘢草木掩蓋之中遺有半爿礬窯及一些燒結(jié)物。殘窯高約2—3米，兩層磚砌的復(fù)式窯墻，窯壁厚度約0.6米。估計(jì)南宋區(qū)域還應(yīng)該存有一些散落的早期礬窯，有待于進(jìn)一步的查尋和保護(hù)。

第三代礬窯在原有基礎(chǔ)上改建，始于1958年，去掉窯頂?shù)恼舭l(fā)大鍋，建有煙囪。開始時(shí)礬窯只有一個(gè)熟料出口，屬于不連續(xù)生產(chǎn)的間斷窯。燒好的熟石待冷卻轉(zhuǎn)入風(fēng)化池后再新重加礬石煅燒。這些窯一般緊靠山體建造，利用傍山的條件，加料時(shí)可從高處往窯內(nèi)投料，省時(shí)省力。1966年又將間斷窯改為連續(xù)窯，用煤作燃料，一層礦石一層煤疊加，電力鼓風(fēng)排風(fēng)。窯的熟料出口由原來一個(gè)改為4個(gè)，一邊扒出熟石一邊繼續(xù)加料，為連續(xù)生產(chǎn)。在水尾、福德灣等地目前尚有十幾座這樣的礬窯，已作為工業(yè)遺產(chǎn)加以保護(hù)。另有一些“窯仔”，窯體很小，適于小廠經(jīng)營(yíng)，通常是利用大窯廢棄礬碴中的砂核和小礦石作為原料。

90年代以后為進(jìn)一步提高煅燒效率改建的爐窯，即為現(xiàn)有的十余座煅燒爐窯，通高約20多米，由基座、窯體、煙囪組成?；史叫危脡K石錯(cuò)縫砌筑，窯身為圓柱體，煙囪和窯體均系磚砌。窯體上端設(shè)有投料口，通過電動(dòng)絞車將礦石和燃料從投料口送入窯中，窯體下端開雙門出料口。窯體與煙囪之間部位建有環(huán)繞窯體一周的操作間。還增加了廢氣排出裝置，由風(fēng)機(jī)將礬煙抽出，通過大口徑管道排放至數(shù)里外的廢棄礦硐中，減少對(duì)大氣的污染。

2.3 風(fēng)化、溶解和結(jié)晶

風(fēng)化。是熟礬石與空氣及水分接觸產(chǎn)生物理、化學(xué)變化而形成松散堆積物的過程。不斷加水于熟石表層，讓其自行析出硫酸鋁鉀細(xì)小晶粒，使熟石膨脹而疏松。在傳統(tǒng)手工制礬早期，風(fēng)化前還有一道浸出工序，即將熟礦石放入盛有稀礬液或清水中，浸漬三晝夜，礬液排出后，再加清水或稀礬液再浸，如此反復(fù)幾次后才被運(yùn)至風(fēng)化場(chǎng)堆積，每日澆潑稀礬液或清水使其繼續(xù)風(fēng)化?，F(xiàn)在則是礦石煅燒后直接運(yùn)進(jìn)風(fēng)化房堆放，澆以清水或稀礬液，令其自然風(fēng)化100天左右，將浸出和風(fēng)化兩工藝合二為一，使之更趨科學(xué)化。

溶解。過去煅燒爐窯頂放置的大鍋?zhàn)鳛槿芙獬?，利用礬窯煅燒礦石的熱量加熱。后來革除窯上所置大鍋，另砌“萬能灶”供應(yīng)熱水。用螺旋洗砂機(jī)洗砂，用皮帶運(yùn)輸機(jī)代替人工挑運(yùn)風(fēng)化礬砂。除少量風(fēng)化礬砂需人工挖掘和短距離挑運(yùn)外，溶解工序基本實(shí)現(xiàn)了半機(jī)械化。煉礬廠建成礬窯投產(chǎn)的同時(shí)建成風(fēng)化房、結(jié)晶房，液料輸送和排放都采用水泵。

結(jié)晶。早期的結(jié)晶池主要有大桶結(jié)晶池和田片結(jié)晶池兩種。圓形大桶結(jié)晶池主要生產(chǎn)高等級(jí)的大明珠明礬。田片池比大桶略大，呈橢圓形。將草繩或蔑片打結(jié)，懸于田片結(jié)晶池上，少部分浸入礬液，結(jié)晶而成吊珠，其質(zhì)量與大明珠相仿。結(jié)晶池原為無底木桶，后來改為用豎石條拼砌，挖坑低于地面安放，底部用紅土夯實(shí)。溶液進(jìn)入結(jié)晶池后，在上面加放5-10厘米厚的母液作為覆蓋水。結(jié)晶池內(nèi)上下兩液之間熱交換，溶液中的泥灰向池底沉降，結(jié)晶周期一般為20-24天，在池壁口邊母液中析結(jié)出明礬晶體。明礬依等級(jí)高低可分為:大明珠、吊珠、田片、礬腳和礬末。明礬結(jié)晶后掏干結(jié)晶池中的母液，取出四壁結(jié)晶，削去礬腳，田片池底上部結(jié)晶為碎珠，池底下部為礬末。

南宋大崗山煉礬遺址留有不少結(jié)晶池，近年因改造平整土地有所損毀。筆者在坪棚嶺舊窯附近發(fā)現(xiàn)遺留的大小結(jié)晶池共計(jì)18口，大的3-4米口徑，小的2-3米。舊窯用磚砌成，初步判斷此處為上世紀(jì)60年代后的煉礬遺址。

明礬在無風(fēng)環(huán)境中結(jié)晶更快，晶體更大。利用在采礦后的礦洞內(nèi)修建結(jié)晶池是很科學(xué)的，無需再蓋草房避風(fēng)遮雨，這種對(duì)自然資源的綜合利用，形成了南宋石門嶺上的溪光煉礬遺址的一大奇觀，其中一個(gè)礦洞中就有明礬結(jié)晶池17口。

2.4 傳統(tǒng)煉礬工藝流程及其演進(jìn)

關(guān)于明礬煉制的工藝，宋代初期蘇頌在其《圖經(jīng)本草》中就指出:“礬石初生皆礬石也，采得燒碎煎煉，乃成礬也［2］56”。“燒”“煎”二字說明通過水和火來加工是煉礬的主要手段。考察“礬都”煉礬歷史，工藝的演進(jìn)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一階段是粗放煉礬的初始階段。《溫州府志》記載宋洋當(dāng)?shù)匕傩铡敖闷浞?，取石?xì)搗，淘煉而成?！绷牧膸鬃纸沂玖藗鹘y(tǒng)煉礬采礦和煉制兩個(gè)過程。雖然沒有更具體的工藝記述，但“淘”和“煉”，顯然是對(duì)水火兼用制取明礬的概括。當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)煉礬的幾個(gè)民間傳說，如“明礬師祖”秦福的故事［10］6-8，朱、鄭兩姓“疊石為灶，石受燒烙，偶因潑水其上，見結(jié)晶體出露”的傳說，原理都與此相吻。

初始時(shí)期煉礬的設(shè)備和工藝相對(duì)都比較簡(jiǎn)單。用石塊砌一火灶，將礦石和柴薪混雜疊入灶膛，點(diǎn)火煅燒。煅燒后熟礦石放入加水的陶缸或木桶中，以木棒拌攪，令其自然沉降，再將溶液過濾到另一容器內(nèi)靜置數(shù)日即得明礬結(jié)晶。整個(gè)工藝流程可歸結(jié)為煅燒礬石、入水浸出、濃縮結(jié)晶三步。但因熟礦石未經(jīng)充分風(fēng)化，得礬率較低。

第二階段是經(jīng)典的傳統(tǒng)手工煉礬階段，從清末民初直到20世紀(jì)50年代，采用的是被稱為“水浸法”的工藝，這種工藝是在原有工藝基礎(chǔ)上加入風(fēng)化和多次浸出，主要工藝流程為煅燒、入水浸出、礬砂風(fēng)化保養(yǎng)、再入水溶解、砂洗、結(jié)晶等步驟，從礬礦石煅燒到明礬結(jié)晶整個(gè)過程大約需要60-90天時(shí)間［14］。

葉良輔等曾對(duì)當(dāng)?shù)責(zé)挼\工藝作了記述:（1）取燒烙過性之礬石浸入水中（僅數(shù)分鐘），（2）取出搗碎之，（3）搬放桶內(nèi)浸以水，時(shí)常抽出濃液，加入清水，如是者三日，乃傾其渣滓余一處，以備第二次之用，（4）大窯頂之大鍋內(nèi)蒸發(fā)溶液，使其濃度增大，（5）取濃厚溶液放于圓形土坑內(nèi)，任其結(jié)晶，（6）經(jīng)十余日，結(jié)晶成，鋸開取出，每塊重六七十斤，在上層結(jié)成者最佳，名清礬，下層結(jié)成者夾泥質(zhì)，謂土礬。又將（3）之渣滓傾堆于一處，時(shí)潑水其上，使其自行起化學(xué)作用，待過數(shù)月之后，取而煎之，吸取其溶液，照前法行之，使其結(jié)晶，亦可得明礬［12］38。這是記錄了上世紀(jì)三十年代煉礬的工藝流程。

溫州礬礦70多歲老礦工孔令雄自小就親歷煉礬，他說古法煉礬是一門傳統(tǒng)的工藝，1958年時(shí)隨著煉礬工藝改進(jìn)就淡出了歷史舞臺(tái)，許多人都不曾接觸過手工煉礬。他根據(jù)回憶，繪出從疊石到起礬的十幾道工序圖，40多種煉礬工具，形象生動(dòng)，還原了上世紀(jì)四、五十年代煉礬的情景，彌補(bǔ)了一些資料記載的不足。（1）疊石。煅燒之前幾人合用長(zhǎng)約5米的槳狀挑棒，將礦石和木柴塊送入窯腹，大在下，小在上，堆疊如墻狀。（2）煅燒。司火工持浸過水的長(zhǎng)竹叉，不斷向窯內(nèi)添加柴草，通宵達(dá)旦。（3）清灰扒石。經(jīng)過一晝夜的煅燒結(jié)束后，清理礬石周圍草灰，剔去炭燼，將熟礬石從窯口扒出。（4）下湯。將扒出的熟礬石抬出傾倒在大桶內(nèi)，加水過夜。（5）擔(dān)汁水。次日把浸出的汁水，挑到窯頂大鼎加熱。（6）扒桶。挖出沉降在大桶底的熟石。（7）風(fēng)化。將熟石堆放進(jìn)行自然風(fēng)化，大塊的熟石還要破碎。（8）保養(yǎng)淋砂。用田片池中的礬水澆淋礬砂。（9）鏟砂翻砂。數(shù)日后把風(fēng)化礬砂堆鏟開，剔除其中未風(fēng)化的或未熟透的砂頭子，將細(xì)砂粉加水翻攪成泥狀。（10）翻鼎撈砂。泥狀砂粉下鼎，加熱攪拌，使明礬進(jìn)一步浸出。撈出粗砂另放小鍋繼續(xù)加水翻洗，洗出液回流合并到大鼎，廢沙棄置。（11）濃縮結(jié)晶。加熱使汁水濃度進(jìn)一步加大，溫度控制在80℃左右，放入結(jié)晶池。當(dāng)時(shí)沒有溫度計(jì)全憑經(jīng)驗(yàn)，如看稻草上有無出現(xiàn)結(jié)晶，亦稱為候水溫。（12）起礬。經(jīng)過半月，結(jié)晶大桶或田片池晶體生成即可起礬，也叫起大桶。又有鋸礬、掘桶墻、起桶底、削礬、洗礬末、掏干漿水等細(xì)節(jié)工序。傳統(tǒng)煉礬整個(gè)過程基本都是手工。所謂水浸法，即反復(fù)用水，讓煅燒后的熟石中硫酸鉀和硫酸鋁溶入溶液，再從濃液中結(jié)晶明礬。

第三階段是半機(jī)械化生產(chǎn)階段。1957年以后煉礬從手工逐漸過渡到半機(jī)械化，開始使用風(fēng)鉆采礦，用煤炭替代木柴，間斷式混窯取代原來的老窯，后來又采用較先進(jìn)的連續(xù)窯，并配備選礦、風(fēng)化、結(jié)晶等生產(chǎn)車間。在工藝上合并為煅燒、入水浸出風(fēng)化、分解與溶解、結(jié)晶四個(gè)步驟，結(jié)晶時(shí)間縮短為20多天。熟料出窯后先經(jīng)過3個(gè)月的風(fēng)化，風(fēng)化后硫酸鋁鉀與大量的硅及雜質(zhì)夾雜在一起的熟石，用水將可溶的硫酸鋁鉀與硅及雜質(zhì)分離，制得混濁的硫酸鋁乳濁液。借重力作用除去泥砂。沉降后的硫酸鋁鉀溶液用蒸汽加熱到100℃左右，并在適時(shí)調(diào)節(jié)濃度送去結(jié)晶。1960年還曾改為多鍋連續(xù)逆流洗砂（石門嶺煉礬遺址還留有連炒工藝的多個(gè)鍋臺(tái)的遺跡），攪拌成糊狀漿液，流至加溫灶水洗，分離沉渣。工藝流程為煅燒→風(fēng)化→浸取→砂洗→分離→加熱→結(jié)晶。在上述工藝中有幾次技術(shù)上的改進(jìn):如浸出過程中將已經(jīng)溶解了部分的清液送去結(jié)晶，余下的熟石再繼續(xù)堆放風(fēng)化；熟石的風(fēng)化從原先的露天后來改為室內(nèi)風(fēng)化；風(fēng)化后的礬砂在鍋里進(jìn)一步加熱溶解除去雜質(zhì)成為乳濁液，最后到大鍋加熱蒸發(fā)濃縮。

到了20世紀(jì)七八十年代又出現(xiàn)了幾次重大的工藝技術(shù)改革。一是采用加硫酸或硫酸鋁來抑制水解或縮短生產(chǎn)周期［15］。1978年的酸浸法，即用稀硫酸將熟料中的不溶氧化鋁提取，同時(shí)在浸出液中加硫酸可以抑制水解反應(yīng)。1982-1988年的補(bǔ)加法，即在風(fēng)化渣中補(bǔ)加硫酸鋁，加熱溶出，可增收明礬產(chǎn)量；在浸出液中補(bǔ)加硫酸鋁，使硫酸鉀和硫酸鋁比例協(xié)調(diào)。二是用鍋爐蒸汽取代萬能灶加熱，用滾筒洗砂機(jī)代替螺旋洗砂機(jī)。三是1989年的壓濾靜止結(jié)晶法即壓濾法，使明礬的結(jié)晶周期從16-18天縮短為12天。

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