Процесс патио

Изображение процесса патио в Hacienda Nueva de Fresnillo , штат Сакатекас ( Мексика ), Пьетро Гуальди , 1846 год.

Патио -процесс — это процесс извлечения серебра из руды . Плавка или рафинирование чаще всего необходима, поскольку серебро лишь изредка встречается в качестве самородного элемента , как и некоторые металлы, более благородные, чем окислительно-восстановительная пара 2   H. ⁺ + 2   и ⁻ ⇌ Ч
₂ ( золото , ртуть , ...). Вместо этого он состоит из более крупного рудного тела. Таким образом, плавка или рафинирование необходимы для восстановления соединения, содержащего В ⁺ катион в металлический Ag и удалить другие побочные продукты, чтобы получить чистое серебро. Процесс, в котором для извлечения серебра из руды используется амальгамация ртути , впервые был широко использован Бартоломе де Мединой в Пачуке , Мексика , в 1554 году. Он заменил плавку в качестве основного метода извлечения серебра из руды в испанских колониях в Америке. Хотя некоторые знания о методах амальгамации, вероятно, были известны еще с классической эпохи, именно в Новом Свете они впервые были использованы в крупных промышленных масштабах. Позже были разработаны и другие процессы амальгамации, в частности процесс пан-амальгамации и его вариант — процесс Уошо . Процесс отделения серебра в целом отличался от разделения и извлечения золота , хотя для извлечения золота иногда также используется амальгамация с ртутью. В то время как золото часто находили в Америке в виде самородного металла или сплава , серебро часто находили в виде соединения, такого как хлорид серебра и сульфид серебра , и поэтому для очистки требовалось амальгамирование ртути .

Разработка процесса патио

Бартоломе де Медина был успешным испанским купцом, которого увлекла проблема снижения добычи серебра из руд, добываемых в Испанской Америке. К середине шестнадцатого века в Испании было хорошо известно, что производство серебра в Америке находится в упадке из-за истощения богатых руд и увеличения производственных затрат. Новые законы , запрещающие порабощение индейцев, привели к увеличению затрат на рабочую силу, поскольку горняки обратились к наемному труду и дорогим африканским рабам. Эти более высокие производственные затраты сделали добычу и плавку чего-либо, кроме серебряных руд высшего качества, непомерно дорогими, так же как доступность высококачественных руд сокращалась. Бартоломе де Медина первоначально сосредоточил свое внимание на изучении новых методов плавки на металлургических заводах Испании. Во время исследования к нему подошел неизвестный немец, известный только как «Маэстро Лоренцо», и рассказал ему, что серебро можно извлечь из молотых руд с помощью ртути и рассола соленой воды. Обладая этими знаниями, Медина в 1554 году уехал из Испании в Новую Испанию ( Мексику ) и основал образцовый нефтеперерабатывающий завод во внутреннем дворике, чтобы доказать эффективность новой технологии. Медине обычно приписывают добавление «магистрала» (разновидность сульфата меди CuSO ₄ , полученного из пирита ) к раствору ртути и соленой воды (H ₂ O · NaCl) для того, чтобы катализировать реакцию амальгамации. Некоторые историки утверждают, что в местных рудах уже было достаточно сульфатов меди и что не было необходимости в дополнительных магистралях, хотя другие утверждают, что, хотя встречающиеся в природе сульфаты меди допускали потенциальное амальгамирование без магистрали, ошибочные результаты этого метода сделали магистраль ключевым компонентом эффективное обогащение руды в больших масштабах. Независимо от того, был ли вклад Медины полностью оригинальным или нет, он рассказал о своем процессе местным горнякам и смог получить патент от вице-короля Новой Испании. В результате ему обычно приписывают изобретение амальгамации серебра в форме патио-процесса.

Эффективность этого метода была такова, что, когда немецкие эксперты прибыли в Америку в конце 1700-х годов, чтобы обучать новейшей технологии амальгамации, они признали, что не верят, что смогут улучшить американский метод в его контексте. Фридрих Зоннешмидт, немецкий нефтеперерабатывающий завод, заявил: «Не следует ожидать, что когда-либо будет найден метод, с помощью которого можно будет перерабатывать все разновидности руды, имея затраты ниже или даже равные тем, которые требуются для патио -обогащения ». Объединение было настолько эффективным, что переработчик мог получить прибыль, даже если руды были достаточно бедными, чтобы давать только 1,5 унции серебра на 100 фунтов исходного материала.

Основные элементы процесса патио

Патио-процесс на мельнице Гулда и Карри, Комсток-Лоуд , США, 1866 г.

Прежде чем попасть на ингенио (перерабатывающий завод), излишки материала отделялись от серебряной руды. На нефтеперерабатывающем заводе ее измельчали ​​до мелкого песка (харина) с помощью аррастры или штамповочной мельницы , которая состояла из вращающегося вала, оснащенного тяжелыми железными штампами, которые дробили руду о блок миномета. Затем харину , воду складывали в кучи весом 2000 фунтов или более, к которым добавляли соль , магистраль (по сути, нечистую форму сульфата меди , CuSO ₄ ) и ртуть. Затем его перемешивали босоногие индийские рабочие, лошади или мулы и распределяли слоем толщиной от 1 до 2 футов (от 0,30 до 0,61 м) во внутреннем дворике (открытом ограждении с неглубокими стенами). После шести-восьми недель смешивания и выдержки на солнце в результате сложной реакции серебро превратилось в самородный металл, который образовал амальгаму с ртутью. Затем смесь промывали и процеживали через холщовый мешок, а затем помещали в духовку с колпаком. При нагревании этой амальгамы ртуть испаряется, оставляя серебро. Пары ртути затем конденсировались бы на охлаждаемом колпаке, где их можно было бы собрать и повторно использовать. Количество соли и медного купороса варьировалось от четверти до десяти фунтов того или другого или того и другого на тонну обработанной руды. Решение о том, сколько каждого ингредиента добавить, сколько необходимо перемешать и когда остановить процесс, зависело от навыков азогеро ( англ. Quicksilver man). Потери ртути в процессах амальгамации обычно в один-два раза превышают вес извлеченного серебра.

Процесс патио был первой формой объединения. Однако неясно, был ли этот процесс или аналогичный процесс, при котором объединение происходило в нагретых чанах, а не в открытых патио, преобладающей формой объединения в Новой Испании, поскольку самая ранняя известная иллюстрация процесса патио датируется 1761 годом. есть существенные доказательства того, что оба процесса использовались с давних времен в Новой Испании, в то время как открытые патио никогда не были приняты в Перу . Вместо этого андские нефтеперерабатывающие заводы помещали измельченную руду в каменные резервуары, сводчатые над огнем, что способствовало ускорению амальгамации, смягчая очень низкие температуры на большой высоте Андских рудников. Оба процесса требовали измельчения руды, и после внедрения амальгамации нефтеперерабатывающие заводы быстро открыли мельницы для переработки руды. В Андах были распространены водяные мельницы, приводимые в движение искусственными плотинами, в то время как в Новой Испании, где воды было относительно мало, мельницы часто приводились в движение лошадьми или другими тягловыми животными.

Из-за зависимости амальгамации от ртути, расширение производства ртути имело центральное значение для расширения производства серебра. Ключевой источник ртути находился в Уанкавелике , Перу, где в 1563 году были обнаружены обширные месторождения. Дополнительная ртуть была получена из Альмадена , Испания, и Идрии на территории современной Словении. Вскоре после изобретения амальгамации ртути и до конца колониального периода испанская корона сохраняла монополию на производство и распространение ртути, обеспечивая стабильное поступление королевских доходов. Колебания цен на ртуть обычно приводили к соответствующему увеличению и снижению производства серебра. Коронный контроль над этими ценами мог быть использован для намеренного снижения или стимулирования производства серебра в испанских колониях.

Более широкое историческое значение

Введение амальгамации в аффинаж серебра в Америке не только положило конец кризису середины шестнадцатого века в производстве серебра, но также положило начало быстрому расширению производства серебра в Новой Испании и Перу, поскольку горняки теперь могли с прибылью добывать руды более низкого качества. Кроме того, теперь стали жизнеспособными места, которые были богаты рудой, но слишком изолированы от коренного населения или лесов, чтобы трудоёмкий и топливоёмкий метод плавки был прибыльным, как это было в случае с Потоси в современной Боливии . В результате этого расширения Америка стала основным производителем серебра в мире, а до 1900 года Испанская Америка производила три пятых мировых поставок серебра.

Увеличение производства серебра за счет внедрения ртутной амальгамации привело к увеличению спроса на рабочую силу. В Новой Испании горнодобывающая рабочая сила первоначально предоставлялась системой энкомьенда или порабощенными индейцами, а затем перешла на ротационную систему труда repartimiento , но к началу 1600-х годов большинство рабочих были индийскими рабочими с бесплатной заработной платой или долговым рабством. Эти наборио были свободными, незакрепленными индейцами, которые заключали контракты на пропитание и оплату. Испанцы были склонны не доверять народаос и обвиняли их в спекуляции путем кражи руды, получения авансов и бегства или заключения контрактов с несколькими работодателями одновременно. Тем не менее, шахты Новой Испании все больше полагались на наборос, которые составляли более двух третей горняков в регионе. Repartimiento Индийские рабочие составляли примерно семнадцать процентов рабочих, а еще четырнадцать процентов составляли черные рабы. Во всех испанских колониях белые мужчины обычно занимали должности начальников или владельцев шахт.

Введение амальгамации серебра позволило расширить производство серебра в Перу, что имело глубокие последствия для коренного населения Перу. С 1571 года, когда в Андах был введен процесс амальгамации, по 1575 год производство серебра в Перу увеличилось в пять раз. В 1572 году, чтобы обеспечить достаточное количество рабочей силы для расширения добычи серебра и перехода к низкосортным рудам, вице-король Франсиско Толедо организовал индийскую систему принудительного труда — мита . Эта система принудительного труда была основана на мите, ротационных взаимных трудовых обязательствах, установленных в доиспанском Андском обществе. В рамках этой системы тысячи местных жителей были вынуждены работать на серебряных и ртутных рудниках за зарплату ниже прожиточного минимума. Тринадцать тысяч чернорабочих в год работали на крупнейшей шахте Америки, расположенной в Потоси в современной Боливии. Попытки коренных жителей избежать миты привели к тому, что многие индейские деревни по всему Перу были заброшены, поскольку тысячи индейцев либо навсегда переехали в Потоси, либо покинули свои традиционные айлусы , чтобы избежать призыва на работу. Испанская монополизация нефтепереработки посредством объединения лишила местных жителей того, что раньше было предприятием, в котором доминировали местные жители. Аффинаж представлял собой наиболее прибыльный сегмент производства серебра. В сочетании с митой исключение коренных жителей из права владения нефтеперерабатывающими заводами способствовало превращению коренных жителей Перу в низкооплачиваемую рабочую силу.

Быстрое расширение производства серебра и чеканки монет, ставшее возможным благодаря изобретению амальгамации, часто называют основной движущей силой ценовой революции , периода высокой инфляции, продолжавшегося с шестнадцатого по начало семнадцатого века в Европе. Сторонники этой теории утверждают, что зависимость Испании от серебряных монет из Америки для финансирования большого дефицита платежного баланса привела к общему расширению европейской денежной массы и соответствующей инфляции. Критики теории, однако, утверждают, что инфляция на самом деле была результатом политики европейского правительства и роста населения .

Хотя роль расширения производства серебра в ценовой революции может быть оспорена, это расширение часто признается ключевым фактором в формировании мировой торговли раннего Нового времени. В 1530-х годах Китай постановил, что все внутренние налоги должны платиться серебром, что стимулировало спрос на испано-американское серебро и способствовало развитию обширных торговых сетей, связывающих Европу, Африку, Азию и Америку, поскольку европейцы стремились получить доступ к китайским товарам.

См. также

• Амальгама (химия)
• Зубная амальгама
• Пан-амальгамация
• Королевский пятый
• Добыча серебра
• Испанская империя

Дальнейшее чтение

• Бейкуэлл, Питер Дж. Добыча серебра и общество в колониальной Мексике: Сакатекас, 1540–1700 гг . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, 1971.
• Бэйкуэлл, Питер Дж. Шахтеры Красной горы: индийские рабочие в Потоси, 1545–1650 гг . Альбукерке: Издательство Университета Нью-Мексико, 1984.
• Бейкуэлл, Питер Дж., изд. Добыча золота и серебра в Америке . Брукфилд, Вирджиния, 1997.
• Брейдинг, Д.А. Горняки и торговцы в Бурбонской Мексике, 1763–1810 гг . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, 1971.
• Брэдинг, окружной прокурор и Гарри Э. Кросс. «Колониальная добыча серебра: Мексика и Перу». Испаноязычное американское историческое обозрение 52 (19720): 545–79.
• Коул, Джеффри А. Потоси Мита 1573–1700. Принудительный труд индейцев в Андах . Стэнфорд: Издательство Стэнфордского университета, 1985.
• Хоберман, Луиза. Торговая элита Мексики, 1590–1660: серебро, государство и общество. Дарем: Издательство Университета Дьюка, 1991.
• Паттерсон, CC «Запасы серебра и потери в древние и средневековые времена», Economic History Review 25 (1972): 205–33,
• Ричардс, Дж. Ф., изд. Драгоценные металлы в мире позднего средневековья и раннего Нового времени . Дарем: Издательство Университета Дьюка, 1983.
• Уитакер, Артур П. Ртутный рудник Уанкавелика . Кембридж: Издательство Гарвардского университета, 1941.

Внешние ссылки

• «Объединение» . Американская Циклопедия . 1879.