清末我国新矿种常识启蒙与工业实践
18世纪中后期以来，跟着科学技能的开拓立异和矿藏学的屡次革新，在传统已知的煤、铁、金、银、铜、锡、铅、锌等常用矿种之外，人类又连续发现了铂、镍、钴、铋、钼、锰、锑、钨、铀、铬、铱、钾、铝、镭等新矿质。跟着新矿种常识的西学东渐，清末我国常识界和实业界慢慢地认识到新矿种的工业功能和运用价值，连续着手在全国各地勘探富藏新矿种的矿区。矿藏资源的有用开发、立异运用及其相关冶金工业、机械工业、化学工业等范畴的开展，支撑起轮船、铁路、机器、电讯、军备等的出现和开展，然后成为我国现代工业化进程起步阶段的根底保证。清末我国各界对新矿种常识的引入和传达、对新矿种的勘探挖掘技能与工业运用方法，出现出专业化、本乡化、自主化的开展头绪，沿此整理，或可成为深化了解我国工业现代化进程的一条重要头绪。
现代化学和矿藏学理论在我国的引入，肇始于晚清中外常识界对化学元素的翻译和中文定名。例如，1855年英国传教士合信著的《博物新编》，最早用中文称名书写56种化学元素。尔后，中外常识界经过口译笔述结合的方法，协作编写化学、矿藏学教材，对化学元素特别是近代辨认的新矿质进行系统定名和介绍。1870年美国传教士嘉约翰和何瞭然合著出书的《化学初阶》、1871年美国传教士玛高温文华蘅芳协作翻译出书的《金石辨认》，以及1872年英国传教士傅兰雅与徐寿合译的《化学鉴原》等，大力引入化学矿藏常识系统，丰厚了我国常识界关于化学元素特别是金属矿藏的存在状况、制法、性质、用处、首要化合物等方面的专业相关常识。这一时期，常识界和实业界对锰和含锰化合物等新矿质及其用处的认知，阅历了一个逐步专业化的进程。
新式矿务实业书院的兴办和选送学生赴欧美学习矿藏冶金专业，培育出我国第一批把握最新矿冶常识技能的专业人才。1892年采矿工程书院在武昌创立，1898年南京矿务铁路书院建立，天津中西书院、山西大书院、京师大书院等综合性高级书院亦设置矿科。1904年，清廷公布《奏定书院规章》，鼓舞开展实业矿冶高级教育。由此，湖南高级实业书院于1906年设置矿科、1909年专设采矿冶金科，京师高级实业书院和江南高级实业书院亦开设矿学。差遣学生赴欧美学习前沿新知亦为当局所系。清廷自1872年至1875年派出的赴美留学学童中，共培育出9名冶矿技师回国效能。1902年至1911年间，汉冶萍公司先后选送吴健、卢成章、郭承恩、黄锡赓、杨卓、陈宏经、金岳祐等7人赴英、美、德等国学习冶金技能。吴健于1908年获英国谢菲尔德大学钢铁冶金专业硕士学位后归国效能汉阳铁厂，1912年任汉阳铁厂厂长，打破了此前汉阳铁厂总工程师、匠目、匠首简直全由外籍技能人员担任的局势（方一兵、潜伟：《我国近代钢铁工业化进程中的第一批本乡工程师（1894—1925年）》，《我国科技史杂志》2008年第2期）。到1911年，从矿冶学科结业的留学生至少有37人，本乡培育的高级矿冶人才至少有93人，我国矿冶技能专业人才根底由此开始奠定。
清末多种中文期刊报纸和专业手册亦刊印问世，宣扬化学矿藏工业常识，展示了新矿藏深化工业运用的进程。杜亚泉于1900年兴办的《亚泉杂志》是第一份以刊登化学专业论文为主的科学期刊，其创刊号刊发的《化学原质新表》中的部分化学元素译名被化学界承受并沿袭。卢成章也在报纸宣布了专业文章《生铁化制法》，该文介绍铁中“锰分”凹凸对生铁质性的影响：“锰在铁中，为碳化锰，及双碳化物，其作用为能取纳硫黄而使铁与炭素化合，故在铁中硫锰之成分，不相等，该锰分高，则硫分必低，故有减硬度脆性之效。”（《神州日报》1908年8月1日第9版）卢成章所著《钢轨制作实验法》于1909年经杜亚泉校订，是首部由我国人用中文编撰的钢轨制作专业书籍，书中详细的介绍钢轨制作的前史、化学成分、物理性质、炼制进程和检测的新方法，以及其时世界最先进的钢铁制作技能。汉冶萍公司1911年刊印的《钢铁煤焦样本》手册，结合外国钢铁工程师、清廷官方及各铁路工程师的表态，出现中外各界关于该公司所产钢轨质量的满足和信赖。由此可见，清末根底化学和矿藏常识的教育遍及与专业化开展由清廷、常识界和实业界一起推动。
因为近代新式工业出产对各种新矿种的运用开发步骤不一致，导致每种新矿藏发现、挖掘和运用的时刻、进程各不相同。其间，锑矿、钨矿、锰矿矿区的发现，揭开了近代新矿种挖掘本乡化的前奏。湖南锡矿山开始发现锑矿时，一度被误认为是锡矿，直至1890年经化验始知是锑，1897年兴办积善厂，成为锡矿山最早的炼锑厂。自1907年江西省大余县西华山发现大型钨矿矿区，赣南区域成为我国近代钨矿重要产区。清末锰矿在我国的发现和挖掘则始自汉阳铁厂。1877年，盛宣怀派遣的英籍矿师郭师敦在寻觅煤铁矿的进程中，于兴国州发现上等锰铁矿，经化验含锰铁37.08%，含铁19.6%，“其质之佳，甲于欧美各国所产之铁。此等锰铁洵为世所罕觏，不唯矿形极大，取之无尽，抑且甚合市销，价值亦昂”。郭师敦称，“近来裴生满及徐梅史等所作熔钢新法，亦必用（锰）以熔炼，足见此质用处甚广”，并预言如将兴国锰铁矿与大冶铁矿“两质合熔生铁，再炼熟铁及钢，足供我国各厂全部需铁之用”（《盛宣怀档案资料》第五卷，上海人民出书社2016年版，第236页）。这是在我国初次发现含锰矿藏的报导。
从发现、勘探到挖掘锰矿，清廷官员和实业家逐步意识到锰矿在钢铁制作中的价值。1890年兴修汉阳铁厂时，张之洞知晓锰铁为炼钢所必需且“铁中加锰”可炼出“最精之钢”，在得知兴国州产锰铁甚旺之后，当即札饬襄阳知县梅冠林，协同英国矿师毕盎希、柯克斯等前往复查郭师敦从前发现的锰铁矿山现状。除张之洞外，郑观应、盛宣怀等也重视锰矿山的收买。1896年，郑观应亲往大冶等地调查，后向盛宣怀主张购入铁山邻近的象鼻山、狮子山及下陆铁子垴一带当地的锰铁矿、磁铁矿（《盛宣怀档案资料》第四卷，第89页）。这一主张很快得到张之洞和盛宣怀采用。江西萍乡煤矿兴办人张赞宸于1903年着重，考虑到“萍有佳旺铁矿，又有好净锰矿”，铁厂应选址在萍乡（《盛宣怀档案资料》第四卷，第955页）。
这以后，锰矿挖掘成为汉阳铁厂的重要事务。因为“化铁炼钢均须用锰”，并且“赶造各省铁路钢轨，需锰甚急，即须挖掘运用”，1900年，汉阳铁厂正式在兴国州阳新县设局首采锰矿，全年约产锰砂7000吨，继而再于1906年购得萍乡县白茅锰矿山，并派陶德光前往设局采运（《电咨挖掘萍乡锰矿》，《北洋官报》1906年第1174册，第9页）。后续陶德光进一步查勘湖南常德、耒阳两县锰矿，并以极低的价格购得百数十座高品质锰矿山。汉阳铁厂于1908年兴办常耒锰矿局进行挖掘，在1909年3月至1910年1月期间共挖掘锰矿7600余吨（《盛宣怀档案资料》第四卷，第122页）。1908年，汉冶萍公司向农工商部呈送正式注册文本时，注明运营事物的规划包含挖掘铁矿、煤矿以及锰、镁、矽、铅等类化铁炼钢所需矿质。至清末，汉冶萍公司具有兴国阳新锰矿、常耒锰矿、萍乡白茅锰矿、大冶白杨林锰矿和陈家湾锰矿，处理了汉冶萍商办初期锰量缺乏和锰源不稳的问题。
清朝末年，我国本乡工业处于萌发阶段，1894年开工投产的汉阳铁厂作为其时国内仅有能够制作铁路钢轨的钢铁企业，对锰矿等精钢出产和钢轨制作不可或缺的质料，阅历了从探究实验到运用自主化的进程。为处理汉阳铁厂钢铁产品质量不高的问题，1900年和1904年，李维格两次携汉厂产品出洋调查，探明晰钢铁锻炼的酸碱法差异，回国后即抛弃了贝色麻酸法，改用马丁碱法炉以去除钢铁中的磷质，使得“十余年未解之难题一朝涣然冰释”。1907年，汉阳铁厂购入最先进机炉，自备实验机器、化学房并装备专家经管，采用卢成章等本乡工程师主张，在钢轨等制品出厂之前，延请化学分析专家化验锰、磷、硫等成分含量，检测出品质量，产品自此遭到国内外市场的欢迎。
20世纪初，汉冶萍公司钢轨出产量逐年进步，销售量超越进口钢轨，成为我国铁路钢轨的最大供货商，此外，其所制作的生铁更是行销至美国、日本及南洋诸岛。1909年，英国铁路工程师到汉阳铁厂查验钢轨质量，并对广九、津浦南段、南浔等铁路运用的汉厂钢轨及配件进行详细实验后，赞许汉厂出品“工精料美”（《钢铁煤焦样本》，第1页）。汉冶萍公司所产之铁因为含有天然的锰，锻炼时还加锰矿，所以“刚中兼柔，锉削满意”，在美国试销时，美国人“骇异名贵”（《汉冶萍煤铁路矿厂概略》，《东方杂志》1909年第8期）。汉阳铁厂的钢铁产品和矿藏亦屡次在日本、意大利等国主办的世界博览会与国内各种展览会上获得好评。钢铁制作业之外，新矿种的运用自主化在电池业、玻璃业、火柴业等范畴传达，引发近代许多新式起的工业的本乡化潮流。
清末我国官方、常识界和实业界一起致力于化学矿冶常识的引入和教育启蒙，开始完成了对新矿种用处的专业化认知、新矿种勘探挖掘的本乡化与工业运用的自主化。各界对锰矿等新矿种常识从根底化学理论到详细工业出产的实践，提醒了近代我国前期钢铁工业的缓慢弯曲开展与艰苦探究，具有深远的前史意义。
（本文系国家社科基金一般项目“‘我国锰都’矿区社会转型研讨〔1877—1953〕”的阶段性效果）