銀
背景
銀は人間に知られている最も初期の金属の1つであり、古くから貴金属と見なされてきました。銀は、金でさえ、他のどの金属よりも歴史を通して多くの人々によって通貨の形として使用されてきました。通常、銅、鉛、亜鉛などの希少金属の少ない鉱石に見られますが、銀は、紀元前4000年頃に自然銀と呼ばれるナゲットの形で発見されたようです。 銀の道具や装飾品は、カルデア、メソポタミア、エジプト、中国、ペルシャ、ギリシャの古代の墓で発見されています。最近では、銀の主な用途は硬貨と銀器でした。
1993年、鉱山からの銀の世界的な生産量は合計5億4,820万オンス（155億グラム）でした。その年、メキシコは世界最大の銀生産国であり、総生産量は7570万オンス（21億グラム）でした。米国は2番目に主要な生産国であり、カナダ、オーストラリア、スペイン、ペルー、ロシアがそれに続きました。世界の銀の大部分は産業用途で使用されており、米国が主要な消費国です。その他の主要な消費者には、日本、インド、および東ヨーロッパ諸国が含まれます。
北米での銀の採掘は18世紀にまでさかのぼります。 1800年頃、米国の東海岸で生産が開始され、その後西に移動しました。銀の採掘はネバダ州の定住に役立ちました。 1994年、ネバダ州は米国で最大の銀生産国でした。ネバダの鉱山は2,280万トロイオンス（7億900万グラム）の銀を生産しました。アリゾナ、カリフォルニア、ネバダは、大量の低品位の銀鉱床で知られています。
銀の物理的特性と用途
銀は最も白い金属元素です。それはまれで、強く、耐食性があり、湿気、植物性の酸、またはアルカリの影響を受けません。銀はまた、共鳴し、成形可能で、展性があり、あらゆる物質の中で最高の熱伝導率と電気伝導率を持っています。銀の化学記号は、ラテン語の argentum のAgです。 それは白く輝くことを意味します。銀は多くの化学物質と反応しませんが、微量であっても常に空気中に存在する硫黄と反応します。この反応により銀は変色するため、光沢を保つために定期的に研磨する必要があります。
シルバーは、さまざまな産業で役立つ多くの特別な物理的特性と品質を備えています。写真業界は銀化合物の最大のユーザーです。銀は、最も感光性の高い塩、つまりハロゲン化物を形成します。これは、高品質の写真を開発するために不可欠です。銀は、銅を含むあらゆる金属の単位体積あたりの電気伝導率が最も高いため、電子機器で広く使用されています。特殊な用途には、自動車の制御および付属品用のスイッチおよびリレー接点、自動車の窓暖房、および心電図用の電極が含まれます。
銀は最も強力な酸化剤の1つであり、化学プロセス産業にとって不可欠な触媒となっています。接着剤、食器、マイラー録音テープ、その他多くの製品の製造に使用されています。銀はすべての金属の中で最も反射性が高く、 
であり、鏡のガラスをコーティングするために使用されます。また、X線真空管やベアリングの材料としても使用されています。金属の中で最高レベルの熱伝導率と、燃焼や火花に対する耐性を備えた銀は、他のさまざまな工業プロセスにとって貴重な材料です。銀の最も一般的な消費者向けアプリケーションは、ジュエリーでの使用です。柔らかすぎて耐久性がない純銀は、スターリングシルバーと呼ばれる合金で5〜20％の銅と混合されます。
今日、世界の銀のごく一部が貨幣に使用されていますが、最近まで銀貨は人気のある通貨でした。工業国が20世紀に大量の銀貨を生産し始めると、銀は入手できなくなり、したがってより高価になりました。それまで90％の銀貨を鋳造していた米国財務省は、1965年の議会制定法によってその鋳造を変更しました。ジョンソン銀貨幣法は銀を完全に貨幣化し、200年に一度の硬貨を除いて、すべての新しく造られた米国の硬貨は現在、銅とニッケルの合金で作られています。
製造
プロセス
銀は、16世紀のメキシコでパティオプロセスと呼ばれる方法で最初に入手されました。それは、銀鉱石、塩、硫化銅、および水を混合することを含みました。次に、得られた塩化銀を水銀を加えることによって拾い上げた。この非効率的な方法は、フォンパテラプロセスに取って代わられました。この過程で、鉱石は岩塩で加熱され、塩化銀を生成し、それは次亜硫酸ナトリウムで浸出されました。今日、鉱石から銀を抽出するために使用されるいくつかのプロセスがあります。
シアン化物またはヒープリーチプロセスと呼ばれる方法は、低品位の銀鉱石を低コストで処理する方法であるため、鉱業で受け入れられています。ただし、この方法で使用される鉱石には、特定の特性が必要です。銀粒子は小さくなければなりません。銀はシアン化物溶液と反応する必要があります。銀鉱石は、シアン化プロセスを妨げる可能性のある他の鉱物汚染物質および/または異物を比較的含んでいてはなりません。銀には硫化鉱物が含まれていてはなりません。青化法のアイデアは、実際には18世紀にさかのぼります。このとき、スペインの鉱山労働者は、酸化銅鉱石の大きな山に酸溶液を浸透させました。このプロセスは、19世紀後半に現在の形に発展しました。ここでは、シアン化物プロセスについて説明します。
鉱石の準備
- 1銀鉱石は、通常、直径1〜1.5インチ（2.5〜3.75 cm）の断片に粉砕され、材料が多孔質になります。銀鉱石1トンあたり約3〜5ポンド（1.4〜2.3 kg）の石灰を添加して、アルカリ性環境を作り出します。
貴金属が硫化鉱物に閉じ込められないように、鉱石は完全に酸化されている必要があります。微粉や粘土が存在する場合、鉱石は凝集して均一な浸出パイルを作成します。このプロセスは、鉱石の粉砕、セメントの添加、混合、水またはシアン化物溶液の添加、および乾燥空気中での24〜48時間の硬化で構成されます。 - 2シアン化銀溶液の損失をなくすために、壊れた鉱石または砕いた鉱石を不浸透性のパッドに積み重ねます。パッドの材料は、アスファルト、プラスチック、ゴムシート、および/または粘土である可能性があります。これらのパッドは、排水と溶液の収集を容易にするために2つの方向に傾斜しています。
シアン化物溶液の添加と硬化
- 3水とシアン化ナトリウムの溶液を鉱石に加えます。溶液は、溝、注入、または毛細管からの浸透を含む、スプリンクラーシステムまたは池の方法によってヒープに配信されます。
銀の回収
- 4銀は、いくつかの方法の1つでヒープ浸出液から回収されます。最も一般的なのはメリルクロー法で、これは微細な亜鉛末を使用して溶液から貴金属を沈殿させます。次に、銀の沈殿物をろ過して溶かし、地金バーにします。
- 5他の回収方法は、活性炭を含むタンクまたはタワーに溶液を送り込む活性炭吸収と、銀の沈殿物を形成する硫化ナトリウム溶液の添加です。別の方法では、溶液は銀を引き付ける帯電した樹脂材料を通過します。回収方法は、一般的に経済的要因に基づいて決定されます。
銀が単独で見つかることはめったにありませんが、ほとんどの場合、鉛、銅、金、および商業的に価値のあるその他の金属を含む鉱石に含まれています。銀は、これらの金属を処理する際の副産物として出現します。亜鉛含有鉱石から銀を回収するために、パークスプロセスが使用されます。この方法では、鉱石が溶けるまで加熱されます。金属の混合物が冷えると、表面に亜鉛と銀のクラストが形成されます。クラストが除去され、金属は蒸留プロセスを経て銀から亜鉛が除去されます。
銅含有鉱石から銀を抽出するために、電解精製プロセスが使用されます。鉱石は、電解液中に正極または陽極と負極または陰極を含む電解槽に入れられます。電気が溶液を通過すると、銀は他の金属とともに陽極に粘液として蓄積し、銅は陰極に堆積します。スライムは収集され、焙煎、浸出、製錬されて不純物が除去されます。金属はブロックに形成され、電気分解の別のラウンドでアノードとして使用されます。硝酸銀の溶液を介して電気が送られると、純銀が陰極に付着します。
未来
将来どのくらいの銀が生産されるかは、他の金属の生産率や将来の銀の使用など、多くの要因によって異なります。銀の産業需要は全体的に安定しているようです。銀は他の金属と自然に発生するため、将来の生産は銅、鉛、金、亜鉛の生産に関連しています。
将来的には、銀は特殊な産業用途だけでなく、宝飾品や銀製品などの消費財にも使用され続ける可能性があります。これらの従来の用途に加えて、銀の価値は金属の新しい用途にも依存します。たとえば、銀を消毒剤として使用することは現在開発中です。アトランタに本拠を置く米国疾病対策センターによる研究に応えて、製造業者は、後天性免疫不全症候群（AIDS）に関連するウイルスを含む多くのウイルスが、電話などのプラスチック製品の表面に付着した液体の中で個人の外で一時的に生き残るだろうと急いでいます。日本の大阪にある松下電器産業株式会社は、大阪大学微生物病研究所で、プラスチック製品の長期的な衛生状態を提供する表面処理を行うプロジェクトを完了しました。研究により、最も効果的なシステムはチオ硫酸銀をベースにした化合物であることが明らかになりました。
現在Amenitopの名前で販売されているこのシステムは、チオ硫酸銀錯体を含むシリカゲルミクロスフェアで構成されています。シリカゲルコーティングにより、銀化合物が表面に徐々に放出され、長時間の消毒が可能になります。研究によると、アメニトップは細胞膜を破壊することでバクテリアやウイルスを殺します。
製造プロセス