パティオプロセス

パティオ法は、鉱石から銀を抽出するプロセスです。銀は、酸化還元対2 H ⁺ + 2 e ⁻ ⇌ Hよりも貴な金属のように、天然元素として見つかることはまれであるため、製錬または精錬が最も頻繁に必要になります。  
₂（金、水銀、…）ではなく、より大きな鉱体で構成されています。したがって、Ag ⁺ 陽イオンを含む化合物を金属Agに還元し、他の副産物を除去して純粋な銀を得るために、製錬または精製が必要です。^{[1]鉱石から銀を回収するために水銀}アマルガム化を使用するこのプロセスは、1554年にメキシコのパチューカでバルトロメ・デ・メディナによって初めて大規模に使用されました。^[2] これは、アメリカ大陸のスペイン植民地で鉱石から銀を抽出するための主要な方法として製錬に取って代わりました。アマルガム化技術に関する知識は古典時代からある程度知られていたと思われますが、大規模な工業規模で初めて使用されたのは新世界でした。^[3]その後、他のアマルガム化プロセスが開発されましたが、重要なのはパンアマルガム化プロセスとそのバリエーションであるワショープロセスです。銀の分離プロセスは、一般的に金の分離や金の抽出とは異なっていましたが、水銀との融合も金の抽出に時々使用されます。金はアメリカ大陸で天然金属または合金として発見されることが多かったのに対し、銀は塩化銀や硫化銀などの化合物として発見されることが多かったため、精製には水銀融合が必要でした。^[4]

バルトロメ・デ・メディナは成功したスペインの商人で、スペイン領アメリカで採掘される鉱石からの銀の産出量が減少しているという問題に関心を寄せていた。16世紀半ばまでに、スペインでは、高品質の鉱石の枯渇と生産コストの上昇により、アメリカの銀生産量が減少していることがよく知られていた。インディアンの奴隷化を禁止する新法は、鉱夫たちが賃金労働者と高価なアフリカ人奴隷に頼るようになり、人件費の上昇を招いた。生産コストの上昇により、最高品質の銀鉱石以外の採掘と製錬は法外な費用がかかり、高品質の鉱石の入手も困難になった。^[5]バルトロメ・デ・メディナは当初、スペインの製錬所から新しい製錬法を学ぶことに注力していた。研究中に、名も知らぬドイツ人（「マエストロ・ロレンソ」とだけ呼ばれる）が彼に近づき、銀は水銀と塩水塩水を使って粉砕鉱石から抽出できると教えた。^[6]この知識を持って、メディナは1554年にスペインを離れ、ヌエバ・エスパーニャ（メキシコ）に向かい、新しい技術の有効性を証明するためにモデルパティオ精錬所を設立しました。メディナは一般に、アマルガム化反応を触媒するために、水銀と塩水（H _{2 O · NaCl）溶液に「マジストラル」（}黄鉄鉱から得られる硫酸銅の一種CuSO _{4 ）}を加えたとされています。^[7]地元の鉱石にはすでに十分な硫酸銅があったため、追加のマジストラルは必要なかったと主張する歴史家もいますが、天然の硫酸銅はマジストラルなしでもアマルガム化を可能にするものの、この方法の結果が不安定だったため、大規模な鉱石の効率的な精錬にはマジストラルが重要な要素となったと主張する歴史家もいます。^{[8] [9]}メディナの貢献が完全に独創的であったかどうかは別として、彼は地元の鉱山労働者に自分の方法を宣伝し、ヌエバ・エスパーニャの総督から特許を取得することができました。その結果、彼はパティオ法という形で銀の合金を発明したと一般的に考えられています。^[10]

この方法の有効性は非常に高く、1700 年代後半にドイツの専門家がアメリカに到着し、最新のアマルガム化技術を教えたとき、彼らはアメリカの方法を改善できるとは思わなかったと認めた。ドイツの精錬業者フリードリヒ・ゾンネシュミットは次のように述べている。「あらゆる種類の鉱石を精錬できる方法が、パティオ 選鉱に必要な費用以下、あるいは同等の費用で見つかるとは考えられない。」^[11]アマルガム化は非常に効率的で、たとえ鉱石が質が悪く、元の材料100ポンドあたり銀が1.5オンスしか採れない場合でも、精錬業者は利益を上げることができた。 ^[12]

インジェニオ（アマルガム化精錬所）に運ばれる前に、銀鉱石から余分な物質が砕かれます。精錬所では、回転軸に重い鉄のスタンプを取り付け、モルタルのブロックに鉱石を押し付けるアラストラまたはスタンプミルで細かい砂（ハリーナ）に粉砕されます。 ^[13]次に、ハリーナは2,000ポンド以上の山に積まれ、塩、水、マジストラール（本質的に硫酸銅（CuSO ₄ ）の不純な形） 、および水銀が追加されます。次に、裸足のインディアン労働者または馬やラバによって混合され、パティオ（壁の浅い開放された囲い地）に1〜2フィート（0.30〜0.61メートル）の厚さの層に広げられました。 6～8 週間の混合と日光浴の後、複雑な反応により銀が天然金属に変化し、水銀とアマルガムを形成した。混合物は洗浄され、キャンバス地の袋で濾された後、フード付きオーブンに入れられた。 ^[14]このアマルガムを加熱すると水銀が蒸発し、銀が残った。^[15]水銀蒸気は冷却されたフード上で凝縮し、そこで集められ、再利用された。^[16]塩と硫酸銅の量は、処理された鉱石 1 トンあたり、どちらか一方、または両方が 1/4 ポンドから 10 ポンドまで様々であった。各成分をどれだけ加えるか、どれだけ混合する必要があるか、いつプロセスを停止するかの決定は、アゾゲロ(英語:水銀製造者) のスキルに依存していた。アマルガム化プロセスで失われる水銀は、回収された銀の重量の 1～2 倍であるのが一般的である。^[17]

パティオ法は、最初の形式のアマルガム化でした。しかし、この方法、または同様の方法（アマルガム化がオープンパティオではなく加熱された大桶で行われる）がヌエバ・エスパーニャで主流であったアマルガム化の形式であったかどうかは不明です。パティオ法の最も古い既知の図は1761年のものです。ヌエバ・エスパーニャでは両方の方法が早い時期から使用されていたが、オープンパティオはペルーでは採用されなかったという確かな証拠があります。^[18]代わりに、アンデスの精錬業者は粉砕した鉱石を火の上にアーチ型に設置した石のタンクに入れました。これにより、アンデスの鉱山の標高が高いため、極寒の気温が緩和され、アマルガム化が促進されました。^[19]両方の方法では鉱石を粉砕する必要があり、アマルガム化が導入されるとすぐに精錬業者は鉱石を処理するための工場を設立しました。アンデスでは水車が一般的で、人工のダムで動力を得ていたが、水が比較的乏しかったヌエバ・エスパーニャでは、水車は馬や他の荷馬車で動力を得ることが多かった。^{[20] [21]}

アマルガム法は水銀に依存していたため、水銀生産の拡大は銀生産の拡大の中心でした。水銀の主要産地はペルーのワンカベリカで、1563年に広大な鉱床が発見されました。 ^{[22]さらに、スペインの}アルマデンや現在のスロベニアのイドリアからも水銀が供給されました。 ^[23]水銀アマルガム法の発明直後から植民地時代の終わりまで、スペイン王室は水銀の生産と流通の独占を維持し、王室の収入を安定的に確保していました。水銀価格の変動は、通常、銀生産の増減をもたらしました。^[24]王室がこれらの価格をコントロールすることで、スペイン植民地での銀生産を意図的に抑制または刺激することができました。^[25]

アメリカ大陸における銀精錬へのアマルガム化の導入は、16世紀半ばの銀生産の危機を終わらせただけでなく、鉱山労働者が低品位の鉱石を採算よく採掘できるようになり、ヌエバ・エスパーニャとペルーでの銀生産の急速な拡大をも引き起こした。さらに、鉱石は豊富だが先住民や森林から隔絶されすぎていて、労働と燃料を大量に消費する精錬法では採算が取れない場所、現在のボリビアのポトシのような場所でも採算が取れるようになった。^[26]この拡大の結果、アメリカ大陸は世界の銀の主要生産地となり、1900年以前にはスペイン領アメリカが世界の銀供給量の5分の3を生産していた。^[27]

水銀アマルガムの導入による銀の生産量の増加は、労働力の需要の増加をもたらした。ヌエバ・エスパーニャでは、鉱山労働力は当初、エンコミエンダ制度または奴隷化されたインディアンによって提供され、その後レパルティミエント交代制に移行したが、1600年代初頭までには、労働者の大半はインディアンの自由賃金労働者または債務奴隷労働者となった。^[28]これらのナボリオは、生計と支払いのために外注した、自由で独立したインディアンであった。スペイン人はナボリオを信用しない傾向があり、鉱石を盗んだり、前借りして逃亡したり、一度に複数の雇用主に外注したりして不当利得を得ていると非難した。^[29]いずれにせよ、ヌエバ・エスパーニャの鉱山はますますナボリオに依存するようになり、その地域の鉱山労働者の3分の2以上がナボリオであった。レパルティミエント・インディアン労働者は労働者のおよそ17％を占め、残りの14％は黒人奴隷であった。^{[30] [31]}スペイン植民地全体では、白人男性が監督者や鉱山所有者の地位に就くのが一般的でした。^[32]

銀のアマルガム化の導入により、ペルーでの銀生産の拡大が可能になり、ペルーの先住民に大きな影響を与えた。アマルガム化プロセスがアンデスに導入された1571年から1575年までに、ペルーの銀生産量は5倍になった。^[33] 1572年、銀採掘の低品位鉱石への拡大に対応するために十分な労働力を確保するため、フランシスコ・トレド副王はインディアン徴兵制度、ミタを組織した。 [ ^{34]この強制労働制度は、スペイン到来以前のアンデス社会で制定された、交代制の相互労働義務で}あるミタに基づいていた。この制度の下では、何千人もの先住民が銀や水銀の鉱山で生存水準以下の賃金で強制的に働かされた。現在のボリビアのポトシにあったアメリカ大陸最大の鉱山では、年間1万3千人の徴兵労働者が働いていた。原住民がミタを避けようとしたため、ペルー全土の多くのインディアン村が放棄され、何千人ものインディアンがポトシに永久に移住するか、労働徴兵を逃れるために伝統的なアイユス^{から逃げ出しました。 [35]}スペインが合併を通じて精錬を独占したため、以前は原住民が支配していた事業から原住民が排除されました。精錬は銀生産の中で最も利益の出る部門でした。ミタと相まって、原住民が精錬所を所有することを排除したことで、ペルー原住民は低賃金の労働力に変わりました。^[36]

銀の生産と貨幣発行の急速な拡大は、アマルガムの発明によって可能となり、ヨーロッパで16世紀から17世紀初頭にかけて続いた高インフレの時代である価格革命の主な要因であるとしばしば考えられてきた。この理論の支持者は、スペインが多額の国際収支赤字を賄うためにアメリカ大陸からの銀貨に依存したことが、ヨーロッパの通貨供給量の全体的な拡大とそれに伴うインフレをもたらしたと主張する。しかし、この理論の批判者は、インフレは実際にはヨーロッパ政府の政策と人口増加の結果であると主張する。^[37]

銀生産の拡大が価格革命にどのような役割を果たしたかは議論の余地があるが、この拡大は近世世界貿易の形成における重要な要素としてしばしば認められている。1530年代、中国は国内税はすべて銀で支払わなければならないと布告し、スペイン系アメリカ人の銀の需要を促進し、ヨーロッパ人が中国の製品にアクセスしようとしたため、ヨーロッパ、アフリカ、アジア、アメリカ大陸を結ぶ広範な貿易ネットワークの発展を促進した。^{[38] [39]}

• アマルガム（化学）
• 歯科用アマルガム
• パン合併
• ロイヤルフィフス
• 銀採掘
• スペイン帝国

• 「融合」 。アメリカ百科事典。 1879年。