||
1750年,在工业革命的最初阶段,全球铜产量约为1万吨,其中欧洲产量为3000吨。在1770年以前,欧洲的铜大部分来源于瑞典,少部分来自英国康沃尔,根本不够用,英国不得不长期大量进口铜。随着铜底船的普及,铜消耗量不断增加。斯旺西位于威尔士的煤田、康沃尔郡的铜矿和英格兰中部地区的金属需求工厂之间。1720年,斯旺西建立了第一家铜厂,工厂投资人在附近的康沃尔拥有铜矿。康沃尔的铜矿石距离港口斯旺西只有很短的海上旅程,这为斯旺西发展冶炼产业提供了条件。
1768年,在威尔士的安格西(Anglesey)岛的帕里斯山发现大铜矿,很快成为欧洲最大的铜矿。身为律师的托马斯·威廉姆斯(Thomas Williams,1737-1802)利用当地的土地纠纷,低价收购了大部分土地的股份,一跃成为世界“铜王”。铜矿石通过港口运送到附近的斯旺西地区加工,依托南威尔士的煤炭资源完成粗铜冶炼。威廉姆斯还在弗林特郡格林菲尔德设立轧铜、锻造工厂(Greenfield Copper & Brass Company),生产铜板、铜螺栓、铜钉等。他在伦敦、利物浦、伯明翰设立仓库,建立面向国内制造业以及海外出口的销售体系。因为英国当时缺乏日用的小额货币,威廉姆斯甚至自行发行矿工代用铜币“德鲁伊德(Druids)” 用于矿区内部工资发放。
英国经过数十年的海上实验发现,海军舰船木质船底包覆铜皮,可以防止船蛆侵蚀。皇家海军开始大规模采购铜,成为威廉姆斯最重要的稳定订单来源。铜覆层的船舶,可以减少水生生物的附着,明显提高航速,从而取得海上军事优势,这对英国海上霸权意义重大。托马斯·威廉姆斯于1780年获得了英海军的全部订单,费用估计不少于40万英镑(当时英国王室每年收入80万英镑)。他于1784年取得专利,专门生产用于海军船底包覆的铜护套与铜螺栓。帕里斯矿山在1780 - 1790年产粗铜约2500 - 3000吨,一度占到欧洲铜产量相当大的份额。
帕里斯矿山矿石品位高、露天开采成本很低,威廉姆斯可在铜价 50 英镑/吨时仍盈利;而康沃尔矿开采困难,要 80 英镑/吨才能保本,这对康沃尔形成巨大竞争压力。为应对残酷价格战,各方联合组建康沃尔金属公司(CMC)卡特尔;成员包括威廉姆斯、博尔顿(Matthew Boulton,月光社创始人之一,瓦特的合伙人)、约翰・威尔金森(著名的钢铁企业家,同时还是月光社成员,著名化学家普里斯特利的舅兄)等实业家。CMC公司资本总额 13 万英镑,统一收购各矿山产出的铜矿石,统一对外委托冶炼,集中销售成品粗铜,结束恶性杀价竞争。市场份额初期划分为康沃尔铜占 3/5,帕里斯铜占 2/5,公司承诺向股东保证 8% 的固定股息收益。
博尔顿本身不是康沃尔矿主,他是伯明翰金属制造业的核心人物。博尔顿是伯明翰“月光社”(Lunar Society)的核心成员,十几名月光社成员均是英国科技史、工业史的重要人物。包括发明蒸汽机的瓦特、发现氧气的约瑟夫・普里斯特利(Joseph Priestley)、达尔文的爷爷伊拉斯谟・达尔文(Erasmus Darwin,医生、博物学家)、英国陶瓷业创始人约西亚・韦奇伍德(Josiah Wedgwood)、发明家理查德・洛弗尔・埃奇沃思 (Richard Lovell Edgeworth)、英国军火巨头塞缪尔・高尔顿(Samuel Galton Jr.)、发明洋地黄治疗心脏衰竭的著名医生威廉・威瑟林(William Withering)等人。北美殖民地的知名科学家富兰克林也是外围成员,参加过月光社的聚会。
博尔顿支持瓦特优化蒸汽机,而后筹建索霍(Soho)造币厂,使用蒸汽机铸币,因此对铜原料有巨大需求。而威尔金森是化学家普里斯特利的大舅哥,他发明了新式镗床,成功制造出了符合要求的蒸汽气缸,使瓦特的蒸汽机起死回生,是瓦特蒸汽机的核心供应商。直到1795年,博尔顿和瓦特才自己生产蒸汽机,之前都是通过威尔金森等供货。威尔金森在康沃尔拥有8座铜矿,同时还参股了威廉姆斯的铜矿。因此两人都是卡特尔的积极发起者。
CMC成立后,康沃尔矿主们极力扩大产量,造成了大量铜积压。博尔顿又于1788年,与合作伙伴威尔金森成立伯明翰仓库公司(Birmingham Warehouse Company),计划低价囤积铜料抄底。然而,威廉姆斯并没有把自己威尔士矿区全部产量交给卡特尔销售;他保留一部分产量直接低价投放市场,挤压卡特尔。这时候,博尔顿和威尔金森却没有约束威廉姆斯。这让博尔顿的囤积计划失败,伯明翰仓库公司于1790年破产清算。短暂合作之后,1792 年该CMC卡特尔宣告瓦解。而卡特尔积压的大量存铜进入市场,威廉姆斯借助谈判,获得优先处置权,掌握这批旧存货,这成为他调节市场的武器。康沃尔矿区缺少煤炭,矿石必须运往南威尔士斯旺西冶炼;威廉姆斯则掌控大型冶炼与轧铜产能,从而与康沃尔矿主谈判取得购买优势,从而控制了英国的铜产业。
博尔顿还好,他接到政府的铸铜币订单,与威廉姆斯达成低价进货协议,先后购买了数百吨铜,制成硬币。而威尔金森在长期制造瓦特蒸汽机气缸过程当中,完整掌握了瓦特分离式冷凝器蒸汽机整套结构、尺寸与工艺。他没有向博尔顿、瓦特申请专利许可,也没有缴纳特许权使用费,私下在自己以及其他客户那里安装仿制瓦特式蒸汽机。约翰・威尔金森与弟弟发生激烈家庭与商业冲突,后者把约翰私自建造侵权蒸汽机的内情揭发出来,通报给博尔顿-瓦特一方。瓦特在写给律师的信件(1795年)中列举威尔金森私自建造的 35 台侵权蒸汽机清单。针对威尔金森,他们没有选择直接提交法庭公开审判,而是选择私下仲裁谈判达成和解协议(1796年)。威尔金森承认侵权事实,补缴一部分专利使用费。
为摆脱对威尔金森气缸的依赖,博尔顿-瓦特于1795 年正式建立索霍铸造厂(Soho Foundry),开始自主生产气缸,终止了与威尔金森的合作。而威尔金森的镗床是生产大炮不可缺少的机床工具(用于制造炮管),所以英国军方强制取消了这一镗床的专利。这也使得瓦特可以顺利制造出合格的气缸。
在英国工业革命时(1750 - 1800年),“铜繁荣”起到了关键作用。1786年伦敦劳氏船级社(Lloyd’s Register of Shipping)的名单显示,275艘商船为铜底。相较于以木板做保护层的船只,使用铜底的船只平均使用寿命延长了至少50%,在大西洋上的航行速度提高了约16%。1793 - 1799年,英国海军共用铜7520吨。到1790年代末,再加上工业用铜,英国铜需求量已增至每年约9000吨。因为铜需求远超康沃尔和帕里斯山矿山的产量,铜价从1785年的78英镑/吨涨到了1807年的200英镑/吨。威廉姆斯在1780年后的几十年里几乎垄断了英国的铜贸易——以及世界铜贸易的一部分。到了1800年,全球铜产量达到12000吨,英国斯旺西的贡献尤大。
不幸的是,对铜的需求也助长了大西洋奴隶贸易。新世界的矿山,特别是古巴的铜矿,雇佣了奴隶劳工。威廉姆斯的铜垄断,引起伯明翰黄铜行业强烈不满。制造商们向议会请愿,指控威廉姆斯。1799 - 1801年,议会就此开展调研。威廉姆斯本身已经是下院议员(1790年起),他本人作为核心证人出席委员会听证,为自己的经营行为辩护。就帕里斯铜有利于奴隶贸易一事,他解释说,奴隶在海上运输时,有较高的死亡率。运送奴隶的船只速度加快,这提高了奴隶的生存率。对于垄断一事,他强调,英国海军的订单是重中之重,自己的铜在尽力增强国防。依据调查结论,议会于1801年颁布铜业法案,废除外国粗铜进口关税,同时调整出口政策,减少东印度公司的铜料出口。
1790-1806年,帕里斯铜矿持续衰减,而康沃尔铜矿持续增产。这是因为康沃尔铜矿使用了瓦特的蒸汽机,得以更高效率、更低成本抽出矿内积水,得以开采深层铜矿,所以产量持续增加。1800年,康沃尔铜矿已经达到5740吨,当年帕里斯铜矿产出只有720吨。英国本土铜供给重心从威尔士安格尔西转移到康沃尔。
大部分英国的铜,都运到斯旺西冶炼。1823年,斯旺西有1000名工人从事铜冶炼工作。并且,南美的铜矿石开始运到斯旺西。到1850年,全球铜产量达到53000吨,大部分增长来自斯旺西地区。从1770年代到1840年代,斯旺西地区通常生产世界上三分之一的冶炼铜,有时甚至更多。
1830年代,南美独立后,英国大力投资南美,从拉丁美洲,包括大哥伦比亚、智利和古巴等地进口铜矿石,跨洋运输到斯旺西的冶炼厂。英国投资者还把煤炭反射炉技术引进到智利冶炼铜,智利铜很快占世界的40%。到了1850年代,智利铜已经占到世界铜产量的一半,但被英国控制。康沃尔铜矿自身产量也不断增加,1855年就有29万吨铜矿石被开采出来,比1800年提高了30倍。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-10-15 23:21
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社