Переработка руды заключается в двух отдельных процессах: во-первых, металл отделяют от элементов, с которыми он химически соединен; во-вторых, обрабатывают металл для конкретных целей. Металлические руды с точки зрения химии чрезвычайно разнообразны, но в большинстве из них желаемый металл объединен с серой или кислородом. Для отделения металла необходимо подобрать вещество, которое вступит в реакцию с серой, кислородом и другими компонентами руды. Часто для этих целей лучше всего подходит углерод. И коль скоро химическая реакция, как правило, происходит только при высоких температурах, первостепенную роль в экстракции металлов играет печь. В рассматриваемый нами период времени под углеродом неизменно подразумевали древесный уголь, который приводил металлы в свободное состояние и обеспечивал необходимую для реакции температуру. При высокой температуре металл плавился, и его отделяли от тугоплавких примесей, которые превращались в шлак; иногда для ускорения шлакообразования добавляли флюс.

Как такой относительно сложный процесс впервые провел первобытный человек, доподлинно неизвестно, но есть по крайней мере правдоподобное предположение, что первой расплавленной рудой была малахитовая руда – зеленый карбонат меди. Она довольно широко распространена на Ближнем Востоке и по меньшей мере с 5-го тысячелетия до н. э. используется как пигмент, особенно в косметике – для окраски нижнего века. Из малахита легче всего получить медь: если немного руды бросить в яркий дровяной костер, то из нее выплавится шарик меди. Вот из такого случайного наблюдения, вероятно, и возникла тенденция переплавлять малахит и другие медные руды.

Что касается обработки металла, то было два варианта. Первый применялся в древности, когда человек искал чистые металлы, не нуждающиеся в выплавке. Он просто формовал металл при помощи молота и наковальни; в глубокой древности обнаружили, что удары молотом закаляют металл, но при желании его можно снова размягчить, если нагреть. Другой способ обработки – выливание расплавленного металла в форму с приданием ему грубых очертаний, которые позже корректируются молотом. Похоже, в древности предпочитали переплавлять металл для отливки, а не отливать его прямо из печи.

Приведенное описание относится к основным металлам и их сплавам, за исключением железа, которое рассмотрим позднее. Из драгоценных металлов следует начать с золота и серебра. Хотя золото на Ближнем Востоке не обязательно применили раньше меди, оно довольно часто попадалось в виде пригодном для немедленной обработки. В небольших количествах золото находили в древности во многих регионах; например, на Кавказе, где практика фильтрования аллювиальных осадков через шерсть («мытье золота». – Пер.), предположительно, легла в основу легенды о золотом руне. В Египте была своего рода монополия на производство – более ста золотых рудников в Нубийской пустыне и рудники в Восточной пустыне. Серебро стало характерным металлом северо-востока Малой Азии – района поселения хеттов, название столицы которых писалось символом, обозначающим серебро. Серебро и свинец встречались вместе в галените (сульфиде свинца), который преобразовывали в свинцово-серебряный сплав прокаливанием, чтобы избавиться от части серы, а затем нагревали до более высокой температуры, благодаря чему содержание серы снова снижалось и сплав образовывался в нижней части печи; древесноугольное топливо предотвращало повторное окисление. Иногда металлическое серебро лежало в основе прослоек галенита. Свинцово-серебряный сплав расплавлялся в тигле из пористой глины (чаше для купелирования) и обдувался струей воздуха. Свинец окислялся и удалялся, о завершении процесса говорило внезапное появление сияющей «пуговки» серебра. Купелирование, появившееся, вероятно, в 3000–2500 годах до н. э., также применялось для очистки золота. Неочищенное золото смешивалось со свинцом и загружалось в чашу для купелирования, свинец и примеси удалялись за счет окисления от воздушной струи.