Procesos Industriales de Extracción de Nitrato de Caliche: Métodos Paradas, Shanks y Guggenheim

Método de Paradas

Este sistema se caracterizaba por su proceso discontinuo y el uso de tecnología rudimentaria para la extracción de nitratos.

1. Se utilizaban caliches seleccionados a mano, luego se trituraban hasta alcanzar un tamaño de 5-8 cm.
2. Luego se hervían con agua vieja durante horas con agitación permanente en recipientes llamados cachuchos, donde eran calentados a leña. Se agregaba caliche hasta que la solución adquiría una densidad apropiada.
3. La solución se dejaba en reposo para sedimentar los sólidos finos en suspensión.
4. Luego era enviada a bateas donde se cristalizaba el salitre (mediante enfriamiento natural).

Método Shanks

El sistema Shanks representó una mejora en la eficiencia de la disolución, utilizando el principio de contracorriente.

• También se utilizaba caliche escogido a mano.
• Su base fue la disolución en caliente usando las aguas viejas (soluciones residuales).
• La solución del primer cachucho pasaba sucesivamente por aquellos que contenían los caliches menos lixiviados, hasta alcanzar su saturación.
• La solución final se clarificaba y se enviaba a bateas para su cristalización.

Método Guggenheim

El sistema Guggenheim, implementado a partir de 1920, revolucionó la industria salitrera al permitir el procesamiento de caliches de baja ley y la mecanización completa del proceso.

1. Preparación del Terreno y Tronadura

   Se prepara el terreno. El terreno es perforado y tronado. El caliche es cargado en carros mediante palas mecánicas y enviado en convoyes eléctricos hacia el molino.

2. Molienda

   El caliche es vaciado y luego sometido a tres etapas de molienda, llegando a un tamaño final de aproximadamente ½’’. Los fragmentos son separados con el fin de evitar el atochamiento posterior.

3. Botadero de Finos

   Del proceso anterior se desprenden dos tipos de finos: el de rechazo (polvo que proviene de la pampa) y el fino de molienda. Ambos son mezclados con agua, formando una pulpa que es bombeada a un botadero. En este, el líquido alcanza una concentración aproximada de 130 g/L de nitrato, siendo bombeado hacia la planta de lixiviación.

4. Lixiviación

   El caliche grueso se carga a través de correas transportadoras en estanques (cachuchos). A través de ellos se hacen circular soluciones débiles provenientes de otros cachuchos. La planta de lixiviación (formada por 10 cachuchos) queda conectada mediante bombas, válvulas y cañerías, posibilitando la lixiviación del contenido de cualquier otro cachucho. La solución entrante es enviada a los pozos de evaporación solar. Luego que al caliche se le han extraído las sales, queda convertido en ripio, el cual es descargado mediante dos puentes de carga que lo llevan al botadero de ripios mediante locomotoras eléctricas.

5. Evaporación Solar

   En el proceso anterior, el lavado de caliche se hace con una cantidad de agua mayor que la necesaria, lo que permite disolver una gran cantidad de sales, pero con una concentración baja para recuperarlas rápidamente. Por esto, la solución se envía a la planta de evaporación solar, donde se aprovecha la energía solar y la baja humedad del aire que existe en la pampa. La solución de los pozos tiene, además del nitrato, otras sales disueltas. Mientras aumenta la concentración, se produce la precipitación de sales menos solubles (sulfatos y cloruros). Para esto, unas máquinas que operan como dragas de succión aspiran las sales precipitadas de los pozos. Luego, en forma de pulpa, son bombeadas a la planta Astrakanita, donde las sales son separadas de las soluciones mediante clasificadores y filtros.

6. Planta de Muriato

   El nitrato que existe en la pampa es generalmente NaNO₃ (nitrato de sodio), donde el KNO₃ (nitrato de potasio) está en poca proporción. Ya que en el mercado existe una alta demanda por este último, se utiliza el muriato (KCl) produciéndose el reemplazo del sodio por el potasio, resultando un producto final con un 14% de potasio medido como K₂O. Con esto se logra el salitre potásico.

7. Cristalización

   La solución llega con aproximadamente 400 g/L de concentración y a 27 °C. Luego es enfriada hasta los 4 °C aproximadamente, precipitándose el salitre en forma de cristales finos, separándose del líquido por decantación y centrifugación.

8. Granulación

   El salitre proveniente de la etapa anterior (cristalizado) retiene impurezas del agua madre y absorbe la humedad con facilidad, formando masas compactas difíciles de manejar. Para solucionar lo anterior, el salitre se funde y luego se bombea a una "torre granuladora", donde cae en forma de ducha. Mientras cae, es enfriado por una corriente ascendente de aire frío, alcanzando la solidificación en gotitas. Por último, el salitre granulado pasa por intercambiadores tubulares enfriados por agua, quedando convertido en el producto comercial.