古代有八种不同的矿石，分别是金，银，铁，铜，铅，锡，汞，锌。除了用一种矿石来熔炼一种之外，还用多种矿石来熔炼一种矿石，比如铜，锡，铅，锌等。
铜和铅经常是伴生的，古代的人们在很久以前就知道如何熔炼它们。我国已知的最早期的铜铅伴生矿床为内蒙古赤峰的夏家店下文化塔布-敖包群，同时在广西北流和四川西昌均有出土。
关于铜与铅共存的熔炼，最早记录在明代末期宋应星所著《天工开物》中。但文献资料与考古发现均证实，清朝郴桂矿场具有独特的铅铜共轭矿物熔炼工艺。
清朝郴桂矿厂系指今湖南省南部郴州地区，为清朝湖南铸造货币最主要的原材料来源地，是湖南以南郴州和桂阳州境内铜、铅、锌、锡等矿厂的总名。
有关郴桂矿场的史料，在正史、政要、地方志和档案等文献中均有较多的记载，特别是作为湖南地方性行政规章编纂的《湖南省例成案》的“货币法律”一章，更是收录了相当数量的有关“郴桂矿场”的史料。
在以上文献中，除提及铜、铅和锌的熔炼工艺外，还有一种铅铜共融的熔炼工艺，即先炼铅后炼铜，名为“铅渣炼铜”。
郴桂一带铜、铁、锡、铅、银、锌等多金属矿十分丰富，是全国主要的矿冶基地。东汉时归阳府设金、铁二道，到了唐朝、宋朝又有归阳衙门负责铸银、铸钱。
清一代郴州、桂阳州出产的铜、铅、锌等货币材料，以用于宝南局的铸币生产。郴桂矿床，康熙、雍正时期曾有过零星的开掘，但在乾隆4年（1739）开始引进外资，并在8年（1743）开始招商开采，使其开掘进入高峰，在嘉庆时期则逐步走向低谷。
郴桂矿区是桂阳州最大的矿区，有“十余万余矿”之称，其矿区有桂阳州马家岭、长富坪等地的铅锌矿区，桂阳州以北的绿紫坳、石壁下等地的铜矿区，还有郴州等地的铅锌矿区。
在郴桂矿区以铅锌矿为主，铜矿为辅。在湖广总督班第的一份文件中，提到了桂阳州的马家岭、雷坡石、石壁下三个矿区的铜矿：“第一个是纯铜沙，只含铜不含铅；一种是含铜的砂子，含铅的铜；一种是黑色的铅沙，里面有铜矿。”
按有无和有多少的铜铅，把铜矿分成三类：无铅的铜矿，有铅的铜矿、含铜的铅矿石。
郴桂铜矿与铅矿常伴生，除桂阳州绿子坳、石壁下等铜矿生产无铅铜矿之外，郴桂地区大部分铅锌厂生产的铅矿大多是含铜的，故采取“铅渣炼铜”的方法，可从含铜铅矿中提取铜。
据现存历史记载，郴桂铜矿在乾隆八年开始挖矿时，桂阳州的铜矿就是利用铅废铁提炼出的铜矿，一年能产出二三十万吨的铜矿。
十年（1745年），湖南总督蒋溥（1780-1761）上书“清厘矿之弊”，指出在铅矿的残留物中仍有可能提取出铜和铅，极易泄漏。
易经时（生辰年已不知），于一九七四年到一九七四年间，在马家岭铜矿的开凿过程中，被指控隐瞒铜量、私吞铅税。
当年3月，由湖广总督鄂弥达和湖南督军杨锡绂（1700-1768）两位官员组成的考察团，共呈九条条例，四条与铅废品有关并由户部议呈。
5月，当地官员对“处理铅渣冶炼各种事务”进行了检查，并将《铅渣冶炼条例》中出现的问题上报给了阳希绍。据历史资料显示，自乾隆朝到嘉道朝，郴桂矿区就已利用铅渣冶炼铜矿。
“灱水”“又称铜钱，其质之粗糙”，其字面含义为“灱水”，指的是含更多杂质的铜。
而按照《湖南省例成案》所述的炼铜法，则是要将铜矿放入“锻灶”之中进行“锻砂”，然后放入“高炉”之中熔炼为“灱水”，再将“灱水”再次烘烤，最终熔炼为铜。
这表明该工艺所使用的是硫化铜，其冶炼工艺是“硫化铜-赤铜-黄铜”，其中“灱水”是赤铜的中间体，也就是亚铜和黄铜的硫化物的溶质。
吴其浚（1789-1847）在《滇南矿厂图略》中提出：“冰铜在低温下会破裂，所以被称为冰，又被称为冰铜”，反映了它在低温下易破裂的特点。
总而言之，“铅渣”其实就是含有氧化铁和铅的一种材料，从熔化的铅渣中提取铁水，然后用来提取铁水。
根据《湖南省例成案》所载的关于铅炉炼铜的详尽记录，可以看出铅炉炼铜工艺十分复杂。
用铅渣炼制铜矿的实际证明桐木岭矿冶遗迹出土于2016年，该矿冶遗迹在桂阳县仁义镇大坊村与浩塘镇桐木岭之间的一片山岗上，地处山岗南部，距离桂阳县县城有12.9公里，占地近11万亩。
在遗址的中央，存在着由冶金废料堆积而成的一座冶金平台，还挖掘出了一批以炼锌为主要目的的多金属冶金遗迹，比如炼锌炉、焙烧炉、精炼灶、储物坑、搅拌坑、房址等，还出土了一系列的冶金工具和生活用品等。
在焙烧区已找到6座锻烧工作台及2座炼锌炉，在一号熔池中找到2座炼锌炉，在二号熔池中找到4座炼锌炉。
在一号冶炼场的西侧，还存在着一些与炼锌厂有显著区别的遗迹和遗物，在挖掘过程中，首次在一号熔池西边的厂房内找到了一块巨大的熔渣。
这种矿渣与那些松散、多孔的锌矿不一样，它们呈深灰色，部分呈青铜色，后来又在矿床上找到了K23和K24两个陨石坑的遗迹。
K23的表面近似为环形，直径为0.4公尺，深度为0.34公尺，洞壁参差不齐，洞内有3个缺口，洞内有青绿色的粒状碎屑。
K24的地表形状有点像一个汤匙，它的正面是一个圆的，它的直径是0.95公尺，它的长度是1.85公尺，最大深度是0.88公尺。
火山洞的边缘由火山灰堆砌而成，比较坚硬，火山洞的墙壁也不规则。深坑中是一片灰蒙蒙的泥土，深坑底部，是几个熔炉的残渣。
在河滩24号发掘的一块有洞的圆盘（河滩24:3)，宽为40.5 cm，厚度为2.5 cm，边沿有明显的研磨痕迹，并有局部破损。
中间圆形的洞，大约在5公分左右，洞内有一条笔迹，笔迹16公分，宽度2公分，K23、K24两种方法都破坏了LX8型锌炉的底板。
8号炼锌炉和目前发现的最好的一号炼锌炉应该是同期建造的，而且在它的周围还残留着许多原材料，可以推断它应该是桐木岭地区最后一座炼锌炉。
据此，我们认为K23、K24两个矿床的形成时间较早，结合该矿床的同时代考古学和周围宗族谱系研究，推断其形成时间最迟在嘉靖年间。
郴桂矿场的铅渣炼铜工艺，是一项有别于历史文献及其它地方发掘的独具特色的精炼工艺。
中国最早出现在明代末期宋应星所著的《天工开物》一书中，并有关于铜与铅共存的熔炼的记录。
《五金》一册中说：“有一种铜矿石，与铅同体，其熔炉之道，为上下两个洞，第一个洞为铅，第二个洞为铜，第三个洞为铜。”
另一段中表示“出铜矿，进了熔炉，第一个出来的是铅，第二个出来的是铜，第三个出来的是铜山铅，此铅贵州最为富饶”。
这两个段落说明了铜与铅经常是伴生的，在熔炉中熔炼时，首先是铅，然后是铜。然而，“铅先溶，自上而出，铜后溶，自下而出”的观点，却与图画中所描绘的“铅之比铜之比”相悖。
其实铅比铜的密度要大，所以确实应该按下图解，铅由下孔，铜由上孔。
《天工开物》中对铜、铅共生矿的熔炼工艺的记载很少，对熔炼后所用的矿物类型和熔炼后所用的矿物都没有明确说明。
根据对熔炼过程中先有铅后有铜这一特点的说明，熔炼时所用的矿石应为氧化矿石或经烘烤的硫化物矿石。在熔炼的氧化矿石或烘烤的硫化物矿石中，因为铅的还原和熔点较低，所以首先从熔炉中排出，而铜则很难还原和熔点较高，所以最后排出。
近年来，在国内已经找到了许多采用铜铅共生矿熔炼工艺的熔炼遗迹。内蒙古赤峰地区的塔布-敖包山地区是我国夏家店上段文化的一处熔炼遗迹，其熔炼方法是利用林西大井铜铁矿伴生的矿物，熔炼Cu-Sn-As三元合金。
根据李延祥等学者的研究推测，塔布敖包古地可能曾经利用铜铅伴生矿对Pb-Cu进行了熔炼，并将其熔铸成了青铜器。
在湖北阳新达鲁浦遗址发现的2个熔渣中，发现了Pb、Cu元素同时存在，推测该熔渣为 Cu伴生矿物，在熔融时首先将易还原的、致密的、熔点较低的Pb排除，然后将Pb排放到 Cu中。
我们在广西北部地区铜石岭出土了一批含铜铅的熔渣，熔渣中含有铜铅合金粒子，但没有发现冰铜，这表明该熔渣为一种铜铅共生氧化型矿物，并通过凝析分离出了铜铅两种元素。
清朝郴桂冶炼场之所以采用这种工艺，很大程度上是因为该地区的铜矿储量很小，而对铜的需求量很大。有清一代，郴桂矿多为铅锌矿石，铜矿少为铜矿，铜矿难以开发。
在清代湖南是我国除云南省之外的第二大鼓铸省，而在宝南局铸造货币材料中铜矿占了很大比重。
乾隆时期，保南局一年需要的铜在10-39万吨之间，高峰时期达到了78万吨，郴桂矿场是湖南第一大铜产区，对铜矿的开采和冶炼尤为关注。
桂阳州绿紫坳和石壁下两个铜场是湘桂两个最大的铜场，生产的“砂铜”在1761-1771年达到鼎盛时期，年均产出五十万吨，是湘桂两省的重要铜场。
郴桂多处的矿山都采用了铅渣炼铜工艺，从铅和铜伴生的矿石中提炼出了一种叫做“渣铜”的矿石，不过这种矿石的产出并不多。
据中国第一史志文献记载，郴桂矿废铜率由乾隆十年前的2-3万吨，降低到了4000吨左右，而到了嘉庆年间，废铜率降到了2000吨左右。
尽管渣铜的产出比砂铜少得多，但作为郴桂铜矿的主要原料，一直以来都遭受着清廷严厉的征税与管制。
小结在整理历史资料的基础上，还原出了郴桂矿场的铅渣炼铜工艺，并对该工艺进行了初步的研究，并对该工艺进行了初步的探讨。
该工艺区别于其它铜铅共生矿石的熔炼工艺，为清朝郴桂矿区所独有，集铁还原法炼铅和冰铜两种工艺于一体，具有郴桂矿场独特的特点。
该工艺的出现是因为郴桂矿场的铜储量很小，而必须尽量保证宝南造币所用的铜原料。
清朝郴桂矿场采用了提纯铅方法，使其能够使用含量低于1%的铅矿进行精制。
在冶炼历史上这项技术是第一个发现，它显示出古代人类对矿物中各种不同的金属进行充分开发的智力。对于该工艺的深入了解，还需要进一步开展现场考古学、技术鉴定等方面的工作，希望能找到更多的直接的物质证据。
参考文献
1.中国科学院历史与社会科学院
2.四库目录
3.矿渣解析与远古冶炼工艺的关系
