黃鐵礦又名硫化鐵(FeS2)是鐵的二硫化物,通常純黃鐵礦中含有46.67%的鐵和53.33%的硫。在方明那個時空,一般將黃鐵礦作為生產硫磺和硫酸的原料,而不是用作提煉鐵的原料,因為提煉鐵有品相更好的鐵礦石,可以降低生產成本,不過如今明鄭能切實控製的地區內沒有規模較大的鐵礦礦脈,因此被稱為愚人金的硫化鐵反倒成了一舉多得的寶貝疙瘩。
黃鐵礦在隔絕空氣後用強熱生成鐵和硫黃(方程式是FeS2=Fe+2S),而在空氣中煆燒生成氧化鐵和二氧化硫。氧化鐵礦渣可以通過煉焦時產生的煤氣進行還原成鐵料,但生成的二氧化硫現階段無法利用,並且會造成極大的汙染,因此鄭克臧最終選擇的是隔絕空氣後加熱的辦法直接生成海綿鐵和硫蒸汽。
首先需要建設一個煉磺爐,然後將磨成細粉狀的黃鐵礦料和煤分層然後用木材引火將煤層點燃,此後並不要全部封閉爐室,需保留風眼以便自然進風。待爐內水分被蒸發之後,封閉爐口,待爐溫保持在500~1100℃後將爐氣導入冷卻室。其中硫蒸汽遇冷凝結後留在了冷卻室,而其餘現階段無法利用的各種廢氣被導入廢氣塔排空。
等爐火熄滅之後,打開冷卻室便可以獲得凝結成鍾乳石狀的粗硫,此時再將煉磺爐打開清理廢料便可得到失去硫元素後酥鬆多空的氧化鐵料。氧化鐵料再運到煉焦場經過煉焦煤氣的還原反應形成單質鐵料。
除了之後氧化鐵料送到煉焦場這一步外,其他的整個流程在方明的時代被稱為土法煉磺,是不受法律保護的高耗能大汙染的關停項目,而且由於整個煉磺過程中的分解、氧化、還原反應同在煉磺爐內進行,因此需要有熟練的工匠嚴格控製爐內的空氣量,這是剛剛摸著石頭過河的明鄭鹽鐵司所無法提供的,所以第一爐的轉化率其實極低,但饒是如此,看到原本是廢料的黃鐵礦居然生產出需要大筆銀兩從日本等地進口的粗硫,包括洪磊、鄭英平在內的所有參與試煉的官員、匠工都認為鄭克臧有一根點金之指。