Caliche: le tecniche di raffinazione nel Cile del XIX secolo

di Raffaele Toniolo

Come già specificato nell’articolo “Salnitro: fortuna e maledizione tra le sabbie del deserto di Atacama”, la guerra del Pacifico terminata nel 1883 segna una svolta decisiva per il Cile che, appropriandosi delle preziose regioni di Antofagasta, Tarapacá e di Arica e Parinacota, acquisì il titolo di indiscusso proprietario della cosiddetta pampa salitrera, l’area geografica sede di tutti i giacimenti minerari del paese.
Per quasi 50 anni, indicativamente dal 1883 al 1930, la straordinaria ricchezza mineraria di queste regioni assicurarono al Cile una prosperità economica oltre ogni immaginazione. Le motivazioni per questa egemonia economica, indubbiamente basata sulla produzione e commercializzazione del salnitro, poggiano le loro fondamenta sulla modalità attorno alla quale ruotava il nuovo mercato minerario e sui regolamenti che assicuravano una continua e crescente entrata di denaro nelle casse dello stato cileno. Infatti, durante i 50 anni di dominio Perù-boliviano, più precisamente dal 1830 al 1879, il mercato dei nitrati aveva guidato le sorti di quest’area del deserto di Atacama in un regime di monopolio statale basato su una diretta e assolutamente esclusiva amministrazione industriale da parte degli stessi governi di Perù e Bolivia.
A partire dall’inizio del dominio cileno, le autorità cambiarono completamente le modalità del mercato dei nitrati cedendo l’amministrazione dell’attività mineraria a imprese private, nella maggior parte dei casi straniere, e preoccupandosi esclusivamente della fissazione dei diritti di esportazione. A parte gli introiti derivanti dalla vendita o locazione di lotti di terreno sfruttabili, vendite dirette di salnitro e prestiti a basso interesse in momenti di crisi economica, la fissazione di diritti di esportazione ha rappresentato la modalità più proficua in assoluto (97%), rappresentando uno straordinario, continuo e crescente cespite di entrate che permise al paese di arrivare a coprire nel 1910 oltre la metà delle spese pubbliche.
Questi crescenti introiti nelle casse dello stato sono indubbiamente connessi al rapido aumento del numero delle salitreras e, soprattutto, al progressivo miglioramento delle modalità di estrazione e raffinazione del salnitro susseguitesi durante tutto il XIX secolo che, indubbiamente, ha assicurato un costante aumento della produzione del preziosissimo minerale.
Quali furono dunque le tecniche di produzione del salnitro che si susseguirono fino al tramonto del mercato dei nitrati?L’impiego del salnitro ha inizio in epoca di colonizzazione spagnola, nel lontano XVI secolo, periodo in cui ha ufficialmente inizio lo sfruttamento minerario per l’estrazione di oro, argento e rame. Già a quei tempi erano ben note le preziose proprietà dei nitrati come ingredienti chiave per la produzione di polvere da sparo, proprietà a cui si diede indubbiamente priorità rispetto al loro importante impiego in campo agricolo come eccellenti fertilizzanti. Dal XVI fino al primo decennio del XIX secolo, l’unica tecnica impiegata era quella agraria. Questa consisteva nella stratificazione di terra calcarea mescolata a letame, ceneri e calcinacci. Per favorire l’azione della flora batterica nitrificante questo materiale era periodicamente smosso per incrementare l’apporto di ossigeno e bagnato con urine umane e non, colatura di letame e liscivia. Dopo circa tre anni poteva iniziare il processo di recupero del salnitro. Il materiale residuale, trasferito in appositi tini, era ripetutamente lisciviato con acqua. Il liquido recuperato veniva sottoposto a cicli di bollitura, raffreddamento e cristallizzazione dei sali in esso presenti tra cui il salnitro, il cui grado di purezza aumentava dopo ogni ciclo. La pratica più diffusa sia a livello europeo che a livello extra-europeo era infatti quello di predisporre delle “nitriere” gestite da privati sotto attento controllo delle autorità. Queste altro non erano che costruzioni in cui, nelle ore notturne, erano ricoverate le greggi per consentire la raccolta delle deiezioni. In molti casi questa pratica venne contrastata dal mondo agrario per rivelarsi il principale ostacolo alla concimazione dei campi.
Fu proprio nel primo decennio del XIX secolo che cambiarono le sorti del mercato dei nitrati grazie all’avvento dei primi uffici salnitro.
Per circa 100 anni si sono susseguite 5 tecniche attorno alle quali ruotava il perno dell’industria dei nitrati: il sistema Olla del Indio, il sistema “de paradas”, il metodo Gamboni, il sistema Shanks e il processo Guggenheim.
Innanzitutto chiariamo subito una cosa: il salnitro puro non si trova come tale in natura, se non nei muri umidi e poco ventilati di vecchie case in cui è conosciuto come “muffa bianca”. La sua unica forma naturale è rappresentata dal caliche.
Come potremmo definire il caliche?
Il caliche, dal quechua “cachi”, sale, può essere definito come un deposito di sale di nitrati, una miscela di sali e altre sostanze solubili in acqua, in particolare di nitrato di sodio mescolato con cloruri e solfati. In particolare in Cile, il caliche è conosciuto come “nitro grezzo del Cile”, e si presenta mescolato a sabbia e ad altri sali presenti in superficie a meno di un metro di profondità. Tra i componenti del caliche ricordiamo il nitrato di sodio (elemento più abbondante), il nitrato di potassio, lo ioduro di sodio, il clorito di sodio, il solfato di sodio, solfato di magnesio, solfato di calcio e il borato di sodio (borace). Questi depositi di sale caratterizzano le aree più aride del pianeta, in particolare il deserto di Atacama, da sempre considerato come la più grande riserva mondiale di nitrati.

La prima fase comune a tutte le salitreras, indipendentemente dalla tecnica di raffinazione, era dunque quella di estrazione del caliche dall’arido terreno della pampa salitrera tramite detonazione, per poi procedere alla fase di lisciviazione, ossia alla separazione dei suoi componenti, quest’ultimo un processo che si differenziava a seconda del sistema di raffinazione preso in esame. In origine, il caliche estratto veniva dunque depositato in carri da miniera spinti a mano o tramite lo sfruttamento di muli o cavalli fino a dei grandi calderoni di ferro o rame impiegati per la fase di lisciviazione e predisposti sopra forni di terra cotta o fango contenenti acqua in cui i depositi di caliche precedentemente triturato venivano disciolti e scaldati a fuoco diretto. La soluzione finale veniva successivamente lasciata seccare e cristallizzare al sole in apposite vasche.

Fu questa la procedura della rudimentale tecnica denominata Olla del Indio che poco più tardi si concretizzerà nel sistema “de paradas” (sistema “di arresto” o “a fermate”), il primo vero sistema di raffinazione di caliche di alta qualità, ossia di concentrazione di nitrati pari al 50 o 60% concentrati soprattutto nella regione di Tarapacá, che porterà alla nascita delle prime salitreras nel Norte Grande. Questo processo, impiegato a partire dal primo decennio fino agli anni ’50 del XIX secolo e basato su una saturazione dei nitrati per azione di fuoco diretto, venne denominato “de paradas” per il fatto che una volta terminate le riserve di un piccolo lotto minerario, l’attività di estrazione veniva automaticamente spostata ad un altro nelle immediate vicinanze.
A causa della totale assenza di macchinari durante tutto il processo di elaborazione, il sistema “de paradas” fu senza dubbio il metodo più deprimente per le migliaia di lavoratori stabili negli uffici salnitro che, proprio durante quei primi decenni, stavano cominciando a delineare un primo rudimentale mercato dei nitrati. Considerando gli incessanti turni lavorativi, i bassi salari e le generali condizioni igienico-sanitarie all’interno delle salitreras, possiamo solo immaginare le sofferenze patite, queste ultime da non considerare come normale condizione solo durante i primi decenni del XIX secolo, bensì come realtà “dietro le quinte” che caratterizzò l’industria dei nitrati in Cile durante tutto il suo sviluppo.
Il basso rendimento di questo processo, legato alla scarsa manodopera e alla totale assenza di macchinari o anche della più rudimentale struttura industriale, non era in grado di far fronte alla crescente domanda di salnitro, soprattutto per il progressivo aumento della richiesta di polvere da sparo e dalla “scoperta” delle sue importanti proprietà come eccellente fertilizzante, con conseguente aumento del suo impiego nel mondo agricolo a partire dal 1830, anno in cui ha ufficialmente inizio l’attività di esportazione del salnitro. Oltre a queste considerazioni, un altro importante fattore responsabile della necessità di aggiornamento delle tecniche di raffinazione è la progressiva diminuzione dei giacimenti minerari ricchi di caliche di alta qualità, ossia di concentrazione di nitrati superiore o pari al 50%. Si richiedeva quindi l’impiego di sistemi più efficienti.

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Fasi del sistema “de paradas”:

  1. Analisi del terreno, perforazione e detonazione

  2. Triturazione manuale e ammucchiamento

  3. Caricamento e trasporto

  4. Lisciviazione

  5. Cristallizzazione

  6. Ammucchiamento

Fu nel 1853 quando un giovane ingegnere di nome Don Pedro Gamboni di Valparaíso introdusse un sistema degno di sostituire il precedente e in grado di far fronte alle pretese sempre più esigenti del mercato dei nitrati. Mi riferisco al sistema ad iniezione a vapore o sistema Gamboni, il primo a prevedere la realizzazione di un prima elementare struttura industriale nel processo di raffinazione. In sostituzione al fuoco diretto, l’aspetto all’avanguardia di questo metodo consisteva nella produzione di vapore in caldaie a carbone, la cui iniezione diretta nei calderoni di lisciviazione avveniva tramite l’impiego di un serie di tubature. L’utilizzo di vapore permetteva una più efficiente dissolvenza dei componenti solubili del caliche. Successivamente la soluzione veniva lasciata ad essiccare al sole in apposite vasche di cristallizzazione. Questo sistema permise lo sfruttamento di depositi di caliche di qualità intorno al 30%, garantendo una più rapida e maggior produzione sia di salnitro che di iodio, quest’ultimo destinato a divenire uno dei più importanti prodotti complementari commercializzati.
Ma la vera svolta nonché il vero sviluppo del mercato dei nitrati avviene in seguito alla famosa guerra del Pacifico che, oltre ai grandi cambiamenti in termini territoriali ed economici a favore del Cile, rappresenta il vero passaggio chiave da sistema rudimentale a vera realtà di mercato industriale, tecnico e specializzato. Fu proprio dal 1883-84 fino agli anni ’30 del secolo scorso, conosciuto come “periodo del Cile”, che la commercializzazione dei nitrati raggiunse la sua massima espressione, con una produzione che arrivò a triplicare in soli dieci anni.
In Inghilterra, pochi anni prima della guerra del Pacifico, James Shanks aveva ideato un sistema per la lisciviazione del carbonato e bicarbonato di sodio. Fu proprio l’inventiva di Shanks a stimolare la creatività del giovane James Thomas Humberstone, che riconobbe in quella tecnica elaborativa una chiave vincente per la produzione del salnitro nelle lontane terre cilene, aggiornando il precedente sistema introducendo una nuova tecnica di dissoluzione del salnitro. Era il 1878, anno di inaugurazione del più duraturo e sfruttato sistema produttivo di salnitro del Cile che delineò il contesto industriale fino al termine del lungo periodo dei nitrati: il sistema Shanks.
Questo sistema si differenziava dal precedente per la diversa modalità di lisciviazione del caliche. Quest’ultimo infatti, dopo essere stato sottoposto ad una fase di triturazione meccanica, veniva depositato in appositi calderoni provvisti di serpentine di riscaldamento per le quali passava il vapore acqueo pressurizzato prodotto da caldaie a carbone. Questo sistema, che assicurava una migliore lisciviazione, permise lo sfruttamento di giacimenti di caliche di minor qualità, anche inferiore al 15%, evitando l’eliminazione di un’enorme quantità di scarti e assicurando una produzione continua di iodio e borace.

Considerando i numerosi giacimenti di caliche di tale qualità, la diffusione del processo Shanks è la diretta responsabile del rapido aumento delle salitreras in buona parte della pampa e della loro definitiva trasformazione in veri e propri centri industriali e sedi fisse di lavoro e di vita per migliaia di famiglie.

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Fasi del sistema Shanks:

  1. Analisi del terreno, perforazione e detonazione

  2. Triturazione manuale e ammucchiamento

  3. Caricamento e trasporto

  4. Macinazione meccanica

  5. Lisciviazione Cristallizzazione

  6. Ammucchiamento

Ma fu a partire dal 1920 che le cose cominciarono a cambiare. Le menti europee non riposano mai, specialmente in tempi di guerra. Fu proprio l’avvento dell’industria dell’acido nitrico in Europa a minacciare il fiorente mercato cileno. Le salitreras vennero tutte investite da una notizia che sconvolse per sempre l’equilibrio dei nitrati in Cile. Parlo del salnitro sintetico prodotto nei laboratori tedeschi tramite reazione tra l’acido nitrico e il carbonato di potassio.
Il sistema Guggenheim fu l’unico sistema in grado di tener testa alla creatività europea. In questo caso la lisciviazione viene eseguita in enormi tini o piscine a temperature minori rispetto a quelle previste dal sistema Shanks, quest’ultime spesso prossime al punto di ebollizione. Questo nuovo sistema, quasi del tutto meccanizzato e che permise lo sfruttamento di caliche di bassa qualità (inferiore al 10% di nitrati), venne introdotto con il proposito di minimizzare il consumo di calorie e, in generale, tutti i consumi di produzione. La lisciviazione viene infatti effettuata a basse temperature (50°C); avviene la cristallizzazione abbassando la temperatura a 0°C e gli stabilizzatori sono usati per eliminare impurità e fissando i solfati, elementi che impediscono la lisciviazione a basse temperature e rendimenti elevati.

   

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Fasi del sistema Guggenheim:

  1. Analisi del terreno, perforazione e detonazione

  2. Caricamento

  3. Trasporto

  4. Macinazione meccanica

  5. Lisciviazione

  6. Cristallizzazione

  7. Ammucchiamento

Sfortunatamente, nonostante i buoni risultati ottenuti, per quasi tutte le salitreras i fondi necessari non risultarono sufficienti per un aggiornamento completo delle modalità produttive, il che portò quasi tutti i centri nitrato a continuare la loro attività mantenendo invariata la prassi. Le uniche salitreras che implementarono questo sistema nella regione furono quelle di María Elena e Pedro de Valdivia, che impiegavano capitale e tecnologia nordamericani.
A partire dal 1930, una dietro l’altra le salitreras si videro costrette a chiudere i battenti, fino alla totale chiusura di ogni attività di estrazione. Fu così che si spense per sempre il mercato dei nitrati. Ma altre risorse aspettavano dietro l’angolo e che ridiederono speranza e valore ai propositi cileni: il rame e il litio.

Raffaele Toniolo

Ciao, mi chiamo Raffaele e sono un Travel Designer. Sono nato a Vicenza, in Italia. Il Cile è la mia meta, la mia specializzazione. È il paese in cui ho riconosciuto nello sviluppo di itinerari di viaggio, nella guida e accompagnamento di viaggiatori, il mio contesto ideale. Siete i benvenuti nel deserto di Atacama!

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