The environmental history of silver refining in New Spain and Mexico, 16c to 19c: a shift of paradigm

The environmental history of silver refining in New Spain is the aggregate result of two refining processes, amalgamation and smelting, that emit two completely different sets of chemicals and impose two distinct levels of woodland depletion upon the environment. Over 60% of its silver was produced by amalgamation, a physical term that hides the complex and concatenated chemical reactions that transform silver sulphides into amalgamated silver and calomel. The chemical ratios and the historical levels of the correspondencia (mercury to silver weight ratio) are shown to mathematically restrict the possible level of physical losses of mercury during amalgamation to less than 15% on average, with mercury in calomel constituting the balance. Just under 40% of silver was refined by smelting in the presence of lead, with high emissions of lead fume and high energy requirements. Waterways would be the waste disposal channel for amalgamation, the air for lead fumes, and woodland depleted for smelting. A mass balance analysis is applied to each process to arrive at ratios of by-product emissions and energy input per kilogram of silver extracted. The raw data is derived both from historical sources and also from the nineteenth century accounts of the Hacienda de Regla, one of the major silver refining centres in nineteenth century Mexico. The choice of refining method in New Spain was determined by the chemical nature of the silver ores. The analysis of production costs at Regla and their projection back to the sixteenth century indicate that changes in the historical context could alter substantially the relative economies of both. The strategic decision by Spain to favour amalgamation over smelting was influenced by the fiscal importance of its mercury revenues. The main conclusion of this thesis is that a paradigm based on lead and calomel determined the material impact of the environmental history of silver refining in the New World.L’histoire environnementale du raffinage de l’argent à la Nouvelle Espagne est le résultat de l’agrégat de deux procédés, l’amalgamation et par la fonte, qui dégagent deux ensembles complètement différents de produits chimiques et produisent deux niveaux de réduction des bois. Presque 60% de l’argent a été produit par l’amalgamation, un terme physique qui cache les réactions chimiques complexes qui transformaient les sulfures d’argent en argent amalgamé et calomel. Les rapports chimiques et les niveaux historiques de la correspondencia réduisent mathématiquement le niveau possible des pertes physiques du mercure à moins du 15%, et calomel compris le 85% restante. À peu près de l’autre 40% de l’argent était produit par la fonte avec du plomb, avec grands émissions de la fumée au plomb et un très grand besoin d’énergie. Les cours d’eau seraient les voies pour jeter les déchets de l’amalgamation, l’atmosphère pour les fumées au plomb, et les bois épuisés par la fonte. Une analyse du bilan de masse de chaque procédé donne les rapports des émissions et de l’énergie requis par chaque kilogramme de l’argent produit. Les chiffres pour le calcul sont retrouvée des sources historiques et aussi des cahiers de comptabilité du dix-neuvième siècle provenant des opérations à la Hacienda de Regla, une des usines de raffinage de l’argent plus important au Mexique. Le choix du procédé de raffinage à la Nouvelle Espagne était déterminé para la nature chimique du minerai. L’étude des couts de la production à Regla et leur projections jusqu’au seizième siècle indique que les changes du contexte historique pouvaient changer le bilan entre les deux. La décision stratégique de l’Espagne qui a favorisé l’amalgamation sur le procédé para la fonte a été influencée par des raisons fiscales à cause des revenues de la vente du mercure. La conclusion principale de cette thèse propose qu’un paradigme fondé sur plomb et calomel a déterminé l’impact matérielle de l’histoire environnementale du raffinage de l’argent à la Nouvelle Espagne