SALITRE

SALITREINGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

Oficina Salitrera "Mapocho" de propiedad de The Liverpool Nitrate Co. Ltda * . Directorio con residencia enLondres, administrada, por el Señor Mac Donald Halliday.Esta oficina se ubicó a 12 kilómetros de la Estación Huara del Ferrocarril Salitrero de Iquique a Pisagua(Cantón Norte), contando con desvio que llegaba hasta las canchas, para el carguío del salitre y movilización depasajeros. Circulaba diariamente un tren local de pasajeros, entre Huara y Pozo Almonte,el cual entraba hastalas oficinas de la administración.Superficie: Tuvo una superficie de 196 Estacas Peruanas de terreno salitrales.Producción: su producción mensual de salitre alcanzó los 45.000 quintales métricos (con capacidad fija de55.000 quintales métricos). Se elaboraba salitre potásico (35% potasa) y salitre corriente.Oficina Salitrera "Santa Laura” ubicada en la I región de Tarapacá.* Fuente: Departamento de Tarapacá. Informaciones Salitreras Cantón Norte Cantón Sur: Huaneras - Salares - AltoComercio - Industrias - Internadores de Ganado.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

INTRODUCCIONUno de los minerales más influyente en Chile, ha sido el salitre natural. Si bien este producto fue utilizado antesde la llegada de los españoles, este mineral ya era conocido desde los siglos VII u VIII, según señala elantropólogo Carlos Kellar (SQM, 1985) los indígenas atacameños fueron los primeros en descubrir y utilizar lascualidades de fertilizantes del salitre.Se tiene antecedentes que indican que en la primera mitad del siglo XVIII, los mineros usaban el caliche en laelaboración del nitrato de potasio para producir la pólvora.El primer envío de caliche desde Tarapacá fue a la región de Concepción, antes de 1800, con el fin de suministrarálcali en la fabricación del jabón. Tadeus Haenke, científico polaco que ingresó al Perú, en 1794, contribuyó a latecnología de la industria tarapaqueña en 1808, cuando entregó la fórmula conocida en Europa para convertir elcaliche de Tarapacá en salitre potásico.El 21 de Julio de 1830, Chile inicia la exportación de salitre a los principales mercados mundiales, fecha dellegada del primer buque cargado de salitre al puerto de Liverpool. La etapa de industrialización comienza en1853, año en que se incorpora la máquina de vapor patentada por Pedro Gamboni, comenzando las exportacionesde nitrato de sodio, dándose inicio a construcción de nuevas plantas y diversificándose a otras oficinas.En la década de 1850, Pedro Gamboni realizó mejoras al sistema “paradas”, siendo la más importante laaplicación del vapor en vez del fuego directo para disolver el salitre. En 1856 descubrió en las solucionesobtenidas en la elaboración del salitre en presencia de yodo, pasando las algas marinas a segundo termino comofuente de obtención de yodo.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

La exportación de este mineral originó una gran entrada de divisas al país, llegando en 1909, a producirse 2millones de toneladas. Tal fue su auge, que en 1916 existieron 97 oficinas salitreras en Iquique, 10 en Tocopilla,30 en Antofagasta, 14 en Aguas Blancas y 19 en Taltal, época que el salitre era conocido como el oro blanco.El proceso de ese entonces, consistió en colocar el mineral previamente molido en recipientes de fierro, dondese adicionaba licor madre, obtenido en un ciclo anterior, el que era fuertemente agitado y calentado a ebullición.Luego, se decantaban las arcillas y se producía la precipitación del cloruro de sodio. El licor remanente secolocaba en bateas de madera, que al enfriarse cristalizaba el nitrato de sodio. Basados en este proceso, seconstruyeron varias plantas en Zapiga, al este de Pisagua. La mayor producción fue entre los años 1809 y 1812,llegando alcanzar las 1.140 toneladas de nitrato, cuyo destino era Lima, en la utilización de explosivos. En 1810se construyen las oficinas salitreras en PampaNegra, Zapiga y Negreiros.El proceso descrito, se utilizó con pequeñas modificaciones hasta 1880. Posteriormente, el chileno PedroGamboni * (CORFO, 1989), reemplazó el combustible utilizado en el proceso, por inyección directa de vapor.Veinte años más tarde el inglés, James T. Humberstone, introdujo la inyección indirecta de vapor y adoptó elproceso de lixiviación en contracorriente desarrollado por Shanks, para la obtención de ceniza de soda por elproceso Le Blanc. Este proceso “Shank” permitió utilizar caliches de 15% en ley, frente al de 50% usado en losprocesos anteriores, traduciéndose así, en una gran explotación de la calicheras que alcanzaron en su mayor augea tener en funcionamiento 300 oficinas. La industria salitrera se había convertido en la principal actividadeconómica del país.En 1866 Santiago Humberstone descubrió caliche en la provincia de Antofagasta lo cual contribuyó al desarrollode la industria en la zona.El desarrollo de los nitratos sintéticos en la década del 20, junto con la recesión económica de los años 30,impactaron severamente la industria salitrera provocando una baja en el precio del salitre y el proceso Shanks enestas condiciones, pasó a ser antieconómico, cerrándose las oficinas y comenzando el peor periodo que ha vividola industria nacional. Es así como el 16 de Mayo de 1944 se cierra la oficina Santa Laura, emblemática para lospampinos. Sólo cuatro oficinas salitreras se mantuvieron en producción hasta 1978, año en que paralizó susactividades la oficina Victoria. La primera planta elaborada del sistema gunggenheim se instaló a fines de 1920,proceso utilizado hasta la fecha, fue posible trabajar el mineral de ley minima (7% en nitrato), lixiviándolo a bajastemperaturas (42%), de esta forma se redujeron costos de producción, que permite la sobrevivencia de la industrialos años siguientes.Como parte de un plan para reorganizar la industria chilena del salitre, en Chile, nace en 1968 la SociedadQuímica y Minera de Chile, SOQUIMICH. En sus inicios, la propiedad de la compañía era compartida entre elestado (CORFO) y capitales privados (Cía. Salitrera Anglo Lautaro S.A.). En 1971, la empresa pasó a manos delEstado, y en 1983, CORFO comenzó la privatización de la empresa, proceso que culminó 1988. Siendo hoy díaSQM, una industria próspera que no sólo comercia los nitratos naturales, si no desarrolla nuevos productos,ofrece al mercado nitrato de potasio, sulfato de sodio, nitrato de sodio, yodo y derivados, cloruro de potasio, ácidobórico, carbonato de litio, y todas las mezclas de fertilizantes de especialidad, industrial, grado técnico, etc., verFigura Nº5. Esta empresa espera, para el 2000 producir 1,5 millones de toneladas de cemento, contando con unplan de inversiones en proyectos de unos US$600 millones, que se traducirá en un aumento de la producción en1,2 millones de toneladas de nitratos; 250.000 toneladas de sulfato de potasio; 600.000 toneladas de cloruro depotasio; 120.000 toneladas de sulfato de sodio; 16.000 toneladas de ácido bórico; 8.000 toneladas de yodo; y22.000 toneladas de carbonato de litio..* Porteño, nacido en 1825, de inquietudes científicas, que viajó a Estados Unidos para especializarse en química. A los 25años comenzó a estudiar la elaboración del salitre.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

FIGURA Nº1: Vista de la Oficina de Pedro de Valdivia, ubicada en la II región de Antofagasta. Tomada de la 14ªMemoria Anual SQM, 1985.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

Con las ventas SOQUIMICH espera para el año 2000, un aumento entre un 6 % al 7 % en sus ventas, quesignificará totalizar un monto del orden de US$ 530 millones. Principalmente, este aumento será producto de unmayor volumen de ventas de nitrato, de alrededor de un 6 % y de carbonato de litio, que subiría a un 10 %.Asimismo, la empresa aumentará la producción de sulfato de potasio y cloruro de potasio en un 40 %, debido a laentrada en operaciones de una nueva planta, en asociación con Norsk Hydro cuya inversión fue de US$ 20millones.2.GEOLOGIA Y GENESISFIGURA Nº2: Mapa de distribución de yacimientosde nitratos. Tomado de Pueyo et al., 1998En el norte de Chile se distribuyen, a lo largo de unafranja de unos 700 km, con un ancho variable entre30 y 50 km, los depósitos de nitratos, entre la parteoriental de la Cordillera de la Costa y occidental dela Depresión Central, sus coordenadas por el norte so19º 30` y 26º 00 al sur y a una altitud promedio delorden de 1000m. A lo largo de su eje longitudinal,esta franja discontinua está interrumpida porcubiertas sedimentarias más jóvenes, Figura Nº2referido a ubicación de los yacimientos de nitratos,tomando de Pueyo et al. 1998.Estos yacimientos corresponden a un complejo desales principalmente sulfatos, cloruros, nitratos,boratos y carbonatos de Na, Ca, Mg y K, además seencuentran en asociación con sales de raraocurrencia natural, como yodatos, cromatos ypercloratos, Tabla Nº3. Los análisis de la mena denitrato, llamada "caliche", demuestran que estánprácticamente presentes todos los elementosquímicos y minerales muy complejos y novedosos(existen 5 minerales nuevos descritos en los últimosdiez años).Ericksen (1981) clasificó estos yacimientos según suemplazamiento, en rocas o depósitos aluviales.Principalmente estos depósitos son de tres tipos,aluviales, en rocas y en salares, todos ellos han sidoexplotados en su oportunidad.Se conocen como depósitos aluviales osedimentarios, aquellos en los cuales la mena salinase dispone como cemento de sedimentos clásticos,rellenando poros y cavidades de menor tamaño queen los yacimientos de rocas. Las porosidadessedimentarias alcanzan milímetros, su mena es decolor oscuro pardo. Estos cuerpos muestran unperfil muy característico que, en una secuencia desdearriba, es la "chusca", la sigue la "costra" y en laparte inferior está el "caliche”. La unidad económica"caliche", puede alcanzar potencias variables desdealgunos metros hasta doce o más. Ocasionalmente, seha hablado de la presencia de secuencias cíclicas,donde estas unidades se repiten. Estos depósitos sonlos de mayor distribución y volumen y los únicosexplotados en la actualidad.Los yacimientos en rocas, se caracterizan porque losminerales de mena rellenan las fracturas abiertas. Sepresentan en forma de vetas y mantos, conINGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

potencias desde centímetros a decímetros y seemplazan en rocas del basamento. Estas vetas ymantos fueron explotadas en el pasado, con elsistema tradicional a rajo abierto y laboreossubterráneos. El caliche se presenta de color blanco.Los del tercer tipo, son salares, que según algunosautores, corresponden al enriquecimiento en nitratosde las costras de ciertos salares debido a la accióncapilar.La génesis de los depósitos de nitrato ha sido objetode investigación durante más de cien años,habiéndose propuesto muy diversos mecanismospara el proceso de fijación del nitrógeno, fenómenoindudablemente difícil de explicar.Algunas de estas teorías son:• El nitrógeno proveniente de la lixiviación delguano de las aves marinas.• El nitrógeno se habría fijado en el suelo pordescargas eléctricas, con ocasión de tempestadescomo los que ocurren actualmente en laCordillera Andina.• Descomposición de algas marinas producto deun antiguo brazo de mar o de materia vegetalcontinental en un lago interior• Meteorización de rocas con contenido deamonio y acumulación eólico de las partículasamoniacales liberadas.• Fijación del nitrógeno atmosférico por acciónde bacterias existentes en playas de antiguoslagos o en suelos húmedosIndependiente de los procesos que se discutan para lagénesis de los depósitos, las incógnitas debensepararse en varias preguntas parciales como elorigen de los nitratos y otras sales aún más difícilesde explicar en su ocurrencia natural (percloratos, porejemplo), los procesos de concentración, laasociación o determinados marcos geológicos, etc.Actualmente, según Pueyo et al. (1998), se manejala idea de génesis asociada a la actividadvolcánico-intrusiva del cretácico superior - terciarioinferior. Estos autores concluyen que, en lassalmueras madres de los yacimientos de nitratos handebido de intervenir procesos termales y reciclaje porlixiviación de sales previamente formadas por lascondiciones del medio. Finalmente, su preservaciónse debe a condiciones climáticas áridas y al"sellamiento" de los depósitos por sales que sedepositaron posteriormente.3.DESCRIPCION GENERAL DE LAINDUSTRIA DEL SALITRE CHILENAEn este apartado sólo se da una descripción ampliade los procesos que involucran la explotación de losyacimientos de nitratos, pero no detallaremos laobtención de los distintos productos involucrados,por cuanto cada uno de ellos serán tratados en formamás amplia, dando una detallada descripción delproceso que se realiza en Chile, otras alternativas,usos y aplicaciones, importancia en el mercadonacional y mundial, valor económico y algunaspropiedades físicas y químicas.Una de las primeras publicaciones en que se detallael proceso, mencionado en Crozier, R. (1999) “Elsalitre hasta la Guerra del Pacífico: Una revisión”• “William Bollaert, capataz y químico quetrabajó en la fabricación del nitrato de caliche,describe lo que vio en La Noria, durante suvisita a Iquique, en 1854.Terminado el cateo y encontradas las buenascalicheras, se construyen chozas de sal del salar ynorias. Se instalan paradas con un par de calderos defierro fundido, depósitos o estanques decantadores,bateas de fierro o madera para emplear comocristalizadores, estanque para aguas madres. Despuésse reúnen las provisiones para los trabajadores y losanimales. El dueño o salitrero puede comenzar atrabajar, habiendo antes denunciado sus estacas de200 varas cuadradas.Luego el salitrero ordena al barretero perforar pozoscon gruesos hierros, atravesando la costra y elcaliche hasta llegar a la coba, donde se hace unacámara más ancha, llamada la "taza", en la cual seponen 15 quintales de pólvora hechiza. La partesuperior del hoyo se cubre con tierra bien apisonada.La construcción denominada "bombón", se truena yse da vuelta el mineral. Los trozos más grandes serompen y arruman, para luego poner el caliche encanastas que son llevadas por asnos a la oficina o a larefinería.Las colpas grandes son reducidas a tamaños máspequeños por el acendrador y tiradas al fondo, ycuando está casi lleno de caliche, se le agrega agua yse comienza a hervir, agregando más caliche cadacierto tiempo. En unas siete u ocho horas, las aguasse han saturado llegando la temperatura a 240 gradosFahrenheit. En ese momento, se le agregan las aguasmadres.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

El fondeador ahora saca con palas la borra, tierra ysal que se ha precipitado al fondo del caldero. Lasolución se saca con baldes, pasándola a losestanques decantadores, donde más ripio se decanta,la solución clara se traspasa a las enfriadoras, dondeocurre la cristalización, y se produce el salitre onitrato de sodio refinado, que se saca con palas de lasbateas, y es puesto al sol para secarlo.La industria del salitre ocupa a casi toda la poblaciónde la provincia, cerca de 12 mil personas, exclusivode los extranjeros y trabajadores chinos".En el siglo pasado, es curiosa también la descripciónde los trabajos y los sueldos de los operarios en lasfaenas salitreras: el barretero o cateador del caliche,ganaba 100 pesos al mes.El particular, o el que carga el hoyo que ha hecho elanterior, prende la mecha y procura la explosión,quiebra la costra y el caliche y ayuda al carretonero acargar la carreta, 90 pesos. El corralero, 75 pesos. Elcarretonero que atiende a los animales 80 y 90 pesos,según sea la antigüedad en el servicio. El ripiadorque saca el ripio de los cachuchos 1,50 por cadafondada o 90 pesos. El cargador, que conduce elcaliche del montón a los cachuchos, 85 pesos. Elacendrador, que tritura con el combo los pedazosgrandes de caliche, 67 pesos. El corrector, que correcon todos los peones, menos los de máquina, 105pesos. Hay mecánicos que ganan 250 pesos.Herreros, 160 y caldereros, la misma suma. Hayotros mecánicos que ganan 180 pesos; los herreros,150; y ayudantes de éstos, 90. Los carpinteros gananentre 90 y 102 pesos.Los procesos de extracción, lixiviación ypurificación han tenido un devenir histórico que sepuede resumir de la siguiente manera:Sistema de Paradas: Era empleado usando calichesde muy alta ley en nitratos que se explotaban enminas subterráneas y prácticamente ubicando in situlas "plantas". El caliche era tratado en terreno,lixiviándolo directamente en fondos de cobre conaguas caliente, donde se cocía mediante un fogón.Con el calor, se precipita el cloruro de sodio y elagua se satura, separándose así el nitrato del resto delos minerales. Posteriormente se separa la soluciónde las "borras" y precipita el nitrato por cambios detemperatura.Sistema Shanks: Al igual que el sistema anterior, sebasa también, en el empleo de vapor de agua pero enforma indirecta. Consiste básicamente en unalixiviación del caliche previamente molido a tamañosmedios a finos en una molienda primaria y otrasecundaria. El material sólido permanece asociadocon soluciones que se van enriqueciendo en nitratos,a medida que éstas se acerca a su punto deebullición. El sistema Shanks trabajaba con leyes decabeza del orden del 14 % y se lixivia a temperaturapróxima a los 100ºC. La lixiviación es sistemáticacon recirculación de las soluciones. Posteriormentese traslada a estanques, donde el nitrato precipitadesde las soluciones, por enfriamiento, a temperaturaambiente.Sistema Guggenheim: El caliche es colocado enestanques de lixiviación mientras que un resto másfino (25%), es enviado a relaves de donde se extraeel yodo de la solución. Se lixivia con agua caliente,hasta 40º C, hasta que se sature en nitrato de sodio.Posteriormente es enfriada hasta 15ºC, para queprecipite el exceso de nitrato. La solución es tratadapara la recuperación de yodo y se hace recircular. Seestima que el 75 % del nitrato es recuperado en estecircuito cerrado. Las soluciones concentradas sontratadas en piscinas de evaporación solar, dondecristaliza el nitrato de sodio. El nitrato cristalizadorecibe un último tratamiento en la PlantaGranuladora donde es fundido en hornos reverbero yluego es bombeado y enfriado en sistema de tipoducha con diámetro de salida de 0.027 pulgadas. Seenfría en contacto con el aire y se convierte ennitrato granulado con una concentración entre el 94al 98%. Modificaciones en el Sistema Guggenheimhan permitido la recuperación de otras sales delsistema. Estas consisten, básicamente, en añadir aguaadicional al sistema que permite la disolución deotras sales que permanecían en el mismo. LasINGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

soluciones no son reincorporadas al sistema sinoevaporadas y concentradas.3.1. EXPLOTACION MINERALa explotación minera se realiza por medio derajos, los cuales tienen extensiones de 20 a 30 kmde frente, y a una distancia promedio de sobre 40 kmde la planta de procesos. La extensión de la minarequiere alrededor de 150 km de línea férrea en lamina y aproximadamente 40 km en la planta.El caliche, en el cuerpo mineralizado es un estratodelgado y cubierto con sobrecarga, que tiene una leypromedio del 8% en nitrato, con un espesor de 1 a 2metros y que requiere la remoción de 1 a 3toneladas de sobrecarga por tonelada de mineralexplotado. La ley y composición cambia, a distanciasentre 50 y 100 metros, por lo que los frentesrequieren ser modificados con cierta frecuencia. Paraello, se efectúan cateos previos de exploración enuna malla de 500 metros cuadrados, desechándoseaquellas áreas que presenten una ley de corte menorque el estipulado.El caliche del stock pile es cargado con cargadoresfrontales o pala a los carros calicheros, los que sonenviados en un convoy de carros al sector de patios,por locomotoras de 66 toneladas.parte soluble y de las fracciones arcillosas delresiduo insoluble.Detalles de un lámina al microscopio de, se observanen la Figura Nº6.Según Pueyo et al. (1998), los minerales reconocidosmediante microscopía óptica y Difracción de RayosX más importantes cuantitativamente son cloruros,nitratos y sulfatos, el resto aparecensubordinadamente.TABLA Nº1: Análisis típico del calicheNaNO 3 8,48 %Na 2 SO 4T 17.13 %I 2 0.0354 %K 0.486 %Ca 2.71 %Mg 0.25 %NaCl 5.22 %Na 2 B 4 O 7 0.45 %KClO 4 0.0344 %H 2 O 1.74 %Na 2 SO 4 A p 7.50 %Na 2 SO 4T : Sulfato Total Expresado como Na 2 SO 4Na 2 SO 4 ap : Sulfato de sodio aprovechable.Fuente: Ericksen et al., 19883.2. RECONOCIMIENTO QUIMICO YMINERALOGICO DEL CALICHEEl caliche es previamente molido, para ingresar alproceso de lixiviación, donde podrán extraerse elnitrato y yodo, por intermedio de soluciones las quea través de diferentes operaciones podrán obtenerselos distintos productos que ofrece esta industria ensus diferentes plantas, ver Figuras Nº4 y Nº5.Minerales identificados por difracción de rayos xUn análisis de caliche se presenta en la Tabla Nº1 yen la Tabla Nº2 se presenta un análisis de las arcillasasociadas al nitrato.Se identificaron por DRX de las arcillas del caliche,diferentes minerales que se presentan en las Tablas2A y 2B.De la cristalización de soluciones lixiviadas en aguafría y posteriormente recristalizadas entre 50º a 75°Cy secadas a 100°C, se reconocen los minerales de laTABLA Nº2B: Residuo Insoluble.Fracción de Lodo Fracción de Arcilla Composición MineralógicaMoscovita Montmorillonita (OH) 4 Si 8 Al 4 O 20 *n H 2 0cTABLA Nº2 A: Minerales SalinosCompuesto Composición MineralógicaHalita NaClNitrato NaNO 3Darapskita Na 3 (SO) 4 NO 3* H 2 OHumbertonita K 2 Na 7 Mg 2 (SO) 4 NO 3* 6H 2 OGlauberita Na 2 Ca(SO 4 ) 2Hidroglauberita Na 4 Ca(SO 4 ) 3Tenardita Na 2 SO 4YesoCa(SO) 4 2H 2 OBorax Na 2 B 4 O 5 (OH) 4* 8H 2 OTincalconita Na 2 B 4 O 5 (OH) 4* 3H 2 OTronaNaCO 3 (HCO 3 )*2H 2 0cBurkita Na 6 (CO 3 )(SO 4 ) 2Anhidrita Ca 2 SO 4Fuente: Ericksen et al., 1988INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

Biotita K (FE, Mg) 3 AlSi 3 O 10 (F, OH) 2Clorita Ilita (OH) 4 K 2 (Si 6 Al 2 O 20 )CuarzoFeldespato Kaolita (OH) 8 Si 4 Al 4 O 10 )YesoCa(SO) 4 2H 2 OAnhídridoCloritaCalcita CaCO 3Dolomita CaMg(CO 3 ) 2Zeolita (sin identificar) Grupos SiO 4 - AlO 4Fuente: Ericksen et.al., (1988)Los mismos autores mencionan que, al considerar un perfil vertical, en un yacimiento tipo roca o sedimentario, seencontrarían en superficie los sulfatos y a profundidad los cloruros y nitratos. Estando presente en mayor cantidadla halita y nitratina, mientras que, la anhidrita, glauberita, bloedita se presentan en menor proporción. Lahidroglauberita fue descrita originalmente como un mineral de los salares, sin embargo es muy probablementeque sea una mezcla de darapskita y nitronatrina.TABLA Nº3: Minerales reconocidos en los depósitos de nitratos en Chile. De Pueyo et al. 1998 y Garcés, 1999.CARBONATOSSULFATOSCalcita CaCO 3 Yeso CaSO 4·2H 2 OThenardita Na 2 SO 4CLORUROS Mirabilita* Na 2 SO 4·10H 2 OSilvita KCl Polihalita Ca 2 MgK 2 (SO 4 ) 4·2H 2 OAnhidrita CaSO 4Glauberita CaNa 2 (SO 4 ) 2BORATOS Astrakanita* Na2Mg(SO4)24H2OKaliborita KMg 2 H(B 6 O 8 (OH) 5 ) 2 4H 2 O Epsomita* MgSO 4 7H 2 OProbertita NaCa(B 5 O 7 )(OH) 4 3H 2 O Hidroglauberita* 2Na 2 SO 4 CaSO 4 2H 2 ONITRATOS Kieserita* MgSO 4 H 2 ONitratinaNitrokalita o nitroNaNO 3YODATOSK NO 3 Fuenzalidaita K 6 (Na,K) 4 Na 5 Mg 10 ((SO 4 )1 2 (IO 3 ) 12 )12H 2 ODarapskita NaNO 3 Na 2 SO 4 H 2 O Lautarita Ca(10 3 ) 2Humberstonita Ka3Na 7 Mg 2 2 NO 3 (SO 4 ) 3 6 H 2 O Bruggenita Ca10 3 H 2 OCROMATOS Hectorflorecita Na 9 ((IO 3 )(SO 4 ) 4 )Dietzeita Ca(10 3 )2CaCrO 4 OXIDOSLopezita* K 2 Cr 2 O 7 Hematites Fe 2 O 3Tarapacaita* K 2 CrO 4 SILICATOSIquiqueita* Na 4 K 3 Mg(CrO 4 )B 2 O 39 (OH)12H 2 O Cuarzo, leulandita, laumontita* Reconocidos por Ericksen et al., 1988Tabla Nº4: Composición Química de los nitratos chilenosIones María Elena Pedro ValdiviaInsolubles 60 73.2Soluble 40 26.8NO - 3 16.64 23.68Cl - 17.67 14.43SO = 4 31.06 24.61INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

B 2 O 3 1.37 1.20=CO 3 ndnd-IO 3 0.17 0.23-ClO 4 0.067 0.13-NO 2 ndndK + 1.52 2.09Ca + 5.67 4.29Mg + 1.82 0.56Na 21.13 22.29H 2 O 2.70 6.49Fuente: Ericksen et.al., (1988)4. PRINCIPALES PROCESOS UTILIZADOS4.1 LIXIVIACION Y FILTRACIONLa lixiviación es un proceso en el cual se extraen, uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de undisolvente líquido (el constituyente puede ser líquido o sólido). En el caso de la industria salitrera, se utiliza aguafresca y salmueras enriquecidas obtenidas en parte del proceso, es decir, solución de nitrato después de suextracción.Los equipos utilizados en la extracción sólido-líquido incluyen siempre dos etapas:• Contacto entre el sólido y el disolvente para efectuar la transferencia de soluto al disolvente• Separación de la solución resultante del sólido residual.El proceso de lixiviación en la industria del salitre consiste en lixiviar en contra corriente el material que escargado a los estanques de lixiviación de hormigón armado, denominados "cachuchos".La separación se puede efectuar en el mismo estanque, esperando su sedimentación, o la utilización de equipos defiltración al vacío.La separación de los sólidos suspendidos en el líquido, da origen a dos fracciones valiosas, una líquida y otrasólida. La formación de la capa (o queque) de partículas sólidas queda retenida sobre la superficie del cuerpoporoso, a menudo un tejido, que constituye el medio filtrante. Una vez que se ha formado esta capa, su superficieactúa como medio filtrante, depositándose los sólidos que van aumentando el espesor del queque, mientras que ellíquido claro pasa a través de él. El queque se compone, por consiguiente, de una masa voluminosa de partículasde forma irregular entre las que hay conductos capilares.Como en estas operaciones de transferencia de masa, los cálculos de la lixiviación se basan en el concepto de una“etapa de equilibrio o ideal”, que se define como una etapa a partir de la cual la solución que resulta es de lamisma composición que la solución que se adhiere a los sólidos que salen de la etapa.4.2 PROCESO DE EVAPORACION SOLARLas pozas reciben soluciones débiles procedentes de los lavados de ripios con agua, antes de disponer de ellos alos botaderos. Estas soluciones débiles llamadas “Brines” contienen aproximadamente 100 a 120 g/l de nitrato desodio, 160 g/l de sulfato de sodio, 5 g/l de ácido bórico, 15 g/l de magnesio, 1 g/l de yodo y más o menos 10 g/lde potasio. Las soluciones se acumulan en las pozas de evaporación solar en donde se concentran por evaporaciónnatural del agua, producto de la energía solar y los vientos reinantes de la zona.De acuerdo con el equilibrio de las sales en solución y a medida que aumenta la concentración de éstas, seproduce la precipitación de las sales menos solubles, principalmente cloruro de sodio y sulfatos, estos últimos arazón de 11.8 partes de sulfato de sodio por una parte de magnesio. La precipitación se produce en forma de unafase sólida estable, representada por una sal doble llamada “Astrakanita”, sulfato doble de sodio y magnesio. Elconjunto de sales precipitadas en los fondos de los pozos, son sales de descarte eliminadas del sistema.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

Cuando las soluciones en los pozos han alcanzado una concentración adecuada en nitrato, se bombea a una plantade refrigeración, para su enfriamiento a 0º C, obteniéndose la cristalización de una mezcla de nitrato de potasio ynitrato sódico. El salitre potásico predomina y como tiene mayor valor económico que el salitre sódico, enconsecuencia, su producción a gran escala es de suma importancia.La evaporación solar de los pozos, en su término medio anual, es de aproximadamente 5.0 litros, por metrocuadrado día, de manera que los 10 pozos existentes en Coya, evaporan diariamente alrededor de 2300 m 3 desolución.4.3 CRISTALIZACIONEl proceso de cristalización consiste en separar las sales en estado sólido, a partir de soluciones enriquecidas deéstas, por medio del enfriamiento de las soluciones. La formación de cristales se produce debido a lasobresaturación del sistema, y ésta se logra a partir del enfriamiento de las soluciones.La planta de cristalización está dividida en dos sectores: en uno se cristaliza el salitre sódico, y en el otro seproduce el sulfato de sodio decahidratado. Para ambos procesos se utiliza el mismo sistema de enfriamiento.En la obtención del salitre, las soluciones fuertes de la lixiviación del caliche, son enfriadas a unos 10º C,precipitándose el nitrato en forma de pequeños cristales que se separan de la solución restante o "agua vieja" pordecantación y secadores centrífugos.En la última etapa de enfriamiento de las soluciones fuertes se efectúa en una planta de refrigeración conamoníaco anhidro.4.3.1. Cristalización Coya Sur: El nitrato existente en la pampa es, por lo general, NaNO 3 , que contiene muypoca proporción de KNO 3 . Para satisfacer la demanda del mercados, el producto se debe enriquecer con unmayor contenido de potasio. El potasio adicional se obtiene agregando KCL, a la solución concentradaproveniente de los pozos de evaporación solar, en la planta de muriato.La solución enriquecida en potasio es tratada en la planta de cristalización de Coya Sur , donde es enfriada hastaque se logra la precipitación del salitre en forma de cristales muy finos. Esta pulpa es separada del líquido (aguavieja o solución débil) por espesadores, y posteriormente es enviada a la planta de cristalización del salitrepotásico, obteniéndose el salitre potásico granulado.4.3.2. Planta Sulfatos: Las soluciones ricas en sulfato que se obtienen en la lixiviación, son procesadas en laplanta de cristalización de sulfatos. Allí se obtiene el sulfato decahidratado, el cual, conjuntamente con parte delas sales extraídas de los pozos, son procesadas en la planta de cristalización de Coya Sur, obteniéndose el sulfatode sodio anhidro.4.3.3 Composición química: Un análisis de la composición química en los depósitos de nitratos chilenos de lasplantas de María Elena y Pedro de Valdivia, son reportados en Ericksen et.al. (1988). Estos valores correspondenal promedio de sus valores, obtenidos en dichas plantas durante el periodo de 1932- 1967, en % peso.Posteriores estudios, en relación a la mineralogía y evolución de las salmueras madres en yacimientos de nitratos,han sido realizados por Ericksen (1994), Cabrera et al. (1995), Bohlke et al. (1997) y Pueyo et al. (1998).4.4 PRODUCTOS TERMINALESLos productos que se elaboran y comercializan en el mercado nacional e internacional son los siguientes:1.- Nitrato de sodio grado agrícola (salitre sódico agrícola).2.- Nitrato de sodio grado industrial (salitre sódico industrial).3.- Nitrato de sodio-potasio (salitre potásico).4.- Iodo.5.- Sulfato de sodio.6.-Nitrato de potasio7.-Carbonato de Litio8.-Sulfato de potasioINGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

9.-Cloruro de potasioEn las Figuras Nº3 y Nº4 se visualiza un esquema de los diferentes productos comerciales obtenidos del caliche,los cuales son tratados en su forma más amplia en los apartados correspondientes a nitratos de sodio, potasio yyodo respectivamente.5. LA SOCIEDAD QUÍMICA Y MINERA DE CHILE, SQM 1Como parte de un plan para reorganizar la industria chilena del salitre, en Chile, nace en 1968 la SociedadQuímica y Minera de Chile, SOQUIMICH. En sus inicios, la propiedad de la compañía era compartida entre elestado (CORFO) y capitales privados (Cía. Salitrera Anglo Lautaro S.A.). En 1971, la empresa pasó a manos delEstado, y en 1983, CORFO comenzó la privatización de la empresa, proceso que culminó 1988.El período 1988 - 1993 se caracterizó por ser una etapa de modernización de sus plantas productivas. Serealizaron importantes cambios en los procesos mineros y productivos y se construyeron plantas de mezclas defertilizantes en Bélgica y Chile. Con la finalidad de aumentar el valor agregado a sus ventas, en este período seintrodujeron nuevos productos, tales como el nitrato de potasio y los derivado del yodo y se implementó elconcepto de mezclas de especialidad. Se incorporó a la línea de productos, además, el nitrato de potasio técnico yse dio inicio a la producción de cloruro de potasio y carbonato de litio.1 FUENTE: Memoria Anual SQM, 1997INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

A fines del año 1993, SQM adquirió el proyecto Minsal y efectuó de esta forma su primera colocación deacciones en el mercado nacional e internacional mediante el mecanismo de los ADR, aumentando su capital enaproximadamente US$ 170 millones, a objeto de financiar su plan de inversión.La principal característica de esta empresa es la de producir los únicos nitratos naturales en el mundo (del ordende 840.000 ton en 1994); ocupa más de un 40% del mercado doméstico en fertilizantes; líder en la producción deyodo con más del 40% del total mundial (Septiembre de 1995); tiene alianzas con empresas internacionales, loque le permite poner valores agregados a sus materias primas, como es el caso del yodo, además de situarle comolíder en la producción de derivados del yodo.Produce y distribuye también fertilizantes de especialidad y materias primas para la industria química. Posee unared de distribución nacional e internacional que tiene del orden de 350.000 clientes en 60 países. La producciónde fertilizantes corresponde a un 63%, la de químicos industriales al 16%, la de yodo y derivados al 12% y deotros productos al 9%. Sus ventas alcanzaron a US$ 314 millones en 1994, mientras que a Septiembre de 1995eran del orden de US$ 312 millones, con 40% más altos que en mismo lapso del año anterior.Los productos son los que SQM, llama Fertilizantes de Especialidad (nitrato de sodio, nitrato de potasio, salitrepotásico, sulfato de potasio y mezclas). Entre las mayores ventajas que presentan sus productos son el de sernaturales, totalmente solubles en agua, no acidifican los suelos y están libres de cloro. En el ámbito de laaplicación podemos mencionar al cultivo de hortalizas, tabacos, frutas, cereales, caña de azúcar y algodón.Durante este período la Compañía realizó una segunda emisión de capital por un monto total aproximado de US$150 millones, siendo la primera compañía chilena en colocar sus acciones por segunda vez en los mercadosinternacionales. Concluyendo este período con la obtención de un crédito bancario a largo plazo por US$ 200millones, cuya finalidad es financiar parte de su futuro plan de inversiones.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

En 1995, inició la producción de KNO 3 técnico, y en 1998 inicia la producción de H 3 BO 3 .Los Químicos industriales son NaNO 3 industrial, KNO 3 técnico, Na 2 SO 4 y H 3 BO 3 . Estos químicos constituyeninsumos fundamentales de una variada gama de industria de alta tecnología y exigentes requerimientos. Seutilizan en fabricación de vidrios de alta resolución para pantallas de computadores y TV, en la producción decerámicas y explosivos especiales, en tratamiento de metales, procesos de blanqueo en la industria de celulosa yen la fabrica de detergente. Esta empresa está en expansión ya que sus actividades mineras buscan horizontesfuera del país, mientras que, en el aspecto doméstico, desarrolla nuevos proyectos como MINSAL, otros en laexploración minera de metálicos, además de algunas en menas no-metálicas.Aparece claro que esta empresa está superando una de las desventajas de la Minería No Metálica del país al ponervalor agregado a sus productos, desarrollando nuevos productos e investigando nuevos usos. Esto lo realiza yasea por medios propios o a través de alianzas estratégicas.Las fortalezas de la empresa se basan en una disponibilidad única, a nivel mundial, en que sus recursos naturalesforman la base de sus productos. Esto le ha permitido la diversificación de sus actividades, reducción de suscostos y agresividad en el campo internacional de los negocios. Asimismo, desde el inicio de su privatización haido en continua alza, eliminó todas las limitaciones de una empresa que fue subsidiada por el Gobierno pormuchos años y considerada como “una empresa social”.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

.. *FUENTE: Tomado de la Memoria Anual SQM, 1997INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

FIGURA Nº6: Detalles de una lámina tomada de Pueyo et al. , 1998 1: Asociación de bloedita (B), darapskita (D),nitratina (N), halita (H). Los cristales de nitratina contienen inclusiones sólidas de nitro. 2: Asociación de bloedita (B),humberstonita (HB), nitratina (N), halita (H). 3: Asociación de glauberita (G), halita (H), nitratina (N), hectorfluoresita(HF).4: Fuenzalidaita (F) sobre nitratina (N) 5: bloedita (B), halita (H), kaliborita (K) 6: Probertita (P) rellenando unafisura en halita (H). Forman parte de una asociación glauberita, halita, nitratina, probertita.INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA

6. REFERENCIASBöhlke, J.; Ericksen, G. y Revesz, K.: Stable isotope evidence for an atmosphere origin of desert nitrate depositsin northern Chile and southern California USA. Chemical Geology, Nº136, 135-152, 1997Bermúdez, Oscar,: Historia del salitre. Ediciones Pampa desnuda, 1987Cabrera, L.; Chong, G.; Jenssen, A.; Pueyo, J.; Sáez, A. y Wilke, H: Cenozoic and Quaternary lacustrine systemsin northern Chile (Central Andes, arc and fore arc zone) Recent and ancient lacustrine systems in convergentMargins. GLOPALS-IAS Meeting. Excursion Book, 77 p., 1995Crozier, R.: Hitos en la Historia del salitre” en Boletin Minero Nº1118, Febrero, 1999Chong, G.: The nitrate deposits of Chile in tectonics of the southern Central Andes. Structure and evolution of anactive continental margin. Reutter, K.; Scheuber, E.; Wigger, P. (Edit.), Springer, 303-316, 1994Diagnóstico de la Minería no metálica de Chile. CORFO- INTEC Chile, vol. 2, 892-921, 1989Ericksen, G.: Geology and origin of the Chilean nitrate deposits. U.S. Geol. Surv., Profesional Paper Nº1188,37p., 1981.Ericksen, G.; Hosterman, J. y Amand, P.: Chemistry, mineralogy and origin of the clay-hill nitrate deposits,Amargosa River Valley, Death Valley Region, California, USA. Chemical Geology, 67, 85-102, 1988.Ericksen, G.: Reply discussion of a petrographic study of the Chilean nitrates. Geological Magazine, vol. 131, 6,849-852, 199414ª Memoria Anual 1985. Sociedad Química y Minera de Chile S. A., Santiago de Chile, 68 p., 1985Garcés, I. (1999): Geochemistry of Salar of Huasco, Chile. Conference 8 th World Salt Symposium 2000, TheNetherlands, 2000Memoria Anual 1997. Sociedad Química y Minera de Chile S. A., Santiago de Chile, 144 p., 1997Pueyo, J., Chong, G. y Vega, M.: Mineralogía y evolución de las salmueras madres en el yacimiento de nitratos.Pedro de Valdivia, Antofagasta, Chile. Rev. Geol. Chile, 25, 1: 3-15, 1998.Spiro, B. y Chong, G.: Origin of sulphate in the salar de Atacama and the Cordillera de la Sal. Initial results of anisotopic study. In International Symposium, Nº3, Andean Geodynamics (ISAG), 703-707, 1996INGRID GARCES M./UNIV. DE ANTOFAGASTA