罗马文化/冶金
公元前2000年左右,古罗马人开始使用金属,当时出现了铜工具和装饰品;这比其起源晚得多,在中东和土耳其,约公元前3800年。然后,在公元前1800年至公元前1300年之间,罗马人进入了青铜时代。最重要的是,第一个铁器时代定居点是在公元前753年 - 罗马。随着它的到来,罗马最终征服了欧洲和地中海。
考古学家约翰·F·希利解释说,“罗马人开发的许多矿点,腓尼基人和希腊人早已开采过一段时间”(希利 47),这给罗马人带来了生产更多贵金属的困难。他们最大的黄金、白银、铜、锡、铅、铁和汞生产地是在伊比利亚(西班牙),但“大规模开采……很可能在公元1世纪之前没有发生”(希利 48)。铁是罗马人至关重要的金属,在西班牙以及高卢(卢格杜努姆附近)、意大利、埃尔巴岛、撒丁岛、西西里岛、诺里库姆、伊利里亚、马其顿、小亚细亚、近东、非洲和不列颠(希利 63)都有发现。他还提到“罗马[铁]采矿业最重要的阶段……发生在公元250年至公元360年之间”(希利 65)。
罗马人获取金属的方式与我们今天一样:通过开采矿石,然后以某种方式从矿石中提取金属。希利还解释说,“矿石基本上是一种含有矿物的岩石,或者作为夹杂物与矿物共生”(希利 35)。罗马人开采了10种类型的金属,每种金属都有多种化合物和晶体结构。这10种金属是:金、银、铜、锡、铅、铁、锌、汞、砷和锑。他们从矿石开始,通过压碎岩石来准备冶炼。这将含矿石的岩石与废石分离。这通常通过巨大的研钵或奴隶驱动的磨坊完成(希利 142)。筛分也被用于黄金加工。罗马人使用了古老的熔炉冶炼方法,即通过在高温下熔炼矿石来提取金属(希利 152)。他们还采用了汞齐法,即将研磨后的含金属矿石放在斜板上,在流水冲刷的同时摩擦。罗马人开发了先进的黄金和白银分离方法,通常通过灰吹法,即将金银合金压碎成细粉末,然后加热到足以熔化银而留下金粉的程度(希利 156)。
罗马金属处理,被称为热处理和冷处理,至今仍在教授和使用。热处理包括退火,即在熔点以下加热金属,然后缓慢冷却以恢复延展性并去除冷加工造成的金属位错;淬火,即“将高温加热的钢材(希利 233)”快速冷却,使用液体提高屈服强度(有时甚至使用血液或尿液!);铸造,即把熔化的金属浇注到模具中;合金化,即把两种金属熔化、混合并冷却在一起;以及,罗马人最常用的回火,即在特定温度下淬火钢材,“……通过观察钢材在再加热过程中的表面颜色来控制……”(希利 234)。冷加工方法主要是锤击,或在金属加热时锤击金属。这使得金属更硬更脆。
希利,约翰·F. 希腊和罗马世界中的采矿与冶金。伦敦:泰晤士和哈德森,1978年。印刷版。