El descubrimiento de las grandes reservas de potasio del Salar de Atacama

Luego de un siglo de prospecciones en los salares del desierto de Atacama buscando yacimientos con una buena ley, en 1969 geólogos chilenos dieron cuenta de altas concentraciones de potasio, junto a litio, boro y rodio, entre otros minerales, en el Salar de Atacama. Infirieron incluso la existencia de 40 mil toneladas de litio y 400 mil de potasio por metro vertical en el núcleo del acuífero. Hoy Chile es el noveno productor de dicho fertilizante en el mundo. La base de dicha industria fue un programa de investigaciones sobre sales de Corfo.

El descubrimiento de las grandes reservas de potasio del Salar de Atacama

Autor: Mauricio Becerra

Desde mediados del siglo XIX se buscaron incesantemente yacimientos de sales que tuvieran un gran porcentaje de potasio en el desierto de Atacama. Ya en la década de 1860, el geólogo alemán Carl Ochsenius realizó las primeras exploraciones en el Salar de Pintados, localizado en la Región de Tarapacá al sur de Pozo Almonte y La Tirana; posteriormente, en 1878, el naturalista Antonio Raimondi detalló la existencia de grandes depósitos de sales de potasa en Tarapacá.

Usado como fertilizante en la agricultura, hasta la primera mitad de esa centuria la principal fuente de potasa eran la ceniza vegetal. El descubrimiento, en 1851, de grandes depósitos de potasa junto a las minas de sal de Sajonia, en Alemania, estimularon su explotación como mineral y la búsqueda de yacimientos alrededor del mundo. En Chile, tras el impulso agarrado por la industria salitrera, a partir de la década de 1880, fue mayor el estímulo para encontrar depósitos de potasio. En esa época, el salitre producido en las calicheras nortinas era llevado hasta el puerto de Hamburgo y luego a fábricas en Colonia, en donde era mezclado con la potasa producida en Sajonia y luego vendido como nitrato de potasio.

Si bien Chile comenzó a exportar potasio en 1898, con una cifra de 14.208 kilogramos, los que se fueron duplicando en los dos años siguientes hasta alcanzar los 30.254 kg en 1900; un año después decaería la venta al exterior a tan sólo106 kg.

También se intentó explorar el comercio interno: En 1910 salió a la venta Taranto, el primer cloruro de potasio producido en el Salar de Pintados.

Ya en 1900, el ingeniero John Woodgate decía que el contenido de cloruro de potasa presente en dicho yacimiento era similar al contenido en los depósitos alemanes. Una década después, el abogado liberal Juan E. Mackenna, promovió entre los accionistas de la Compañía Minera Pintados la explotación del salar del mismo nombre, augurando “una nueva y gran industria y tal vez una de las más poderosas y permanentes”.

Prospecciones realizadas en 1918 por el geólogo Johannes Brüggen en el mismo yacimiento dieron cuenta de que la potasa allí existente no tenía cloruro de magnesio, como su símil alemán y que como las sales estaban en la superficie de las calicheras, no era necesario construir piques mineros como en Sajonia. Estudios efectuados a partir de 1934 por el mismo Brüggen también demostraron la presencia de potasa en el Salar Grande de Tarapacá, localizado próximo a la desembocadura del río Loa.

Las conclusiones fueron confirmadas por prospecciones realizadas entre las décadas de 1930 y 1950 por el geólogo Tomás Vila, quien detalló la existencia en el Salar Grande de algunos mantos, con leyes que llegaban hasta un 4,47% de potasio, aunque la ley media no sobrepasaba el 1,47%.

Como la potasa alemana tenía un mínimo de 14% de cloruro de potasio, era difícil convencer a inversionistas para explotarlo intensivamente en Chile.

De igual forma en la década de 1940 se extraía potasa en la Oficina Alianza, localizada en la actual comuna de Pozo Almonte, donde se produjo nitrato de potasio de alta calidad y cloruro de potasio, a partir del tratamiento de las sales extraídas del Salar de Bellavista.

Según un folleto del Consorcio Franco-Alemán de potasio de 1930, en Chile el fertilizante se usaba en el cultivo de remolacha, uvas, papas y tabaco, entre otras especies vegetales. Vila, por su parte, en el libro ‘Recursos minerales no metálicos de Chile’, editado entre las décadas de 1930 y 1950, detalló que el potasio también tuvo aplicaciones industriales en Chile, siendo usado para la fabricación de productos químicos, antisépticos, teñidos de textiles, para el curtido de cueros, en la industria del caucho, como agente decolorante y oxidante, en la fabricación de jabones y para la depuración de aguas.

Sin embargo, pese al optimismo inicial, en toda la primera mitad del siglo XX no se pudo montar una industria del potasio como lo fueron del salitre y del cobre. Las muestras obtenidas en las calicheras localizadas en el litoral, principalmente en las cercanías de Iquique y Antofagasta, daban cuenta de que el porcentaje de cloruro de potasio seguían siendo bajos en comparación a la producción alemana.

En las décadas siguientes, los geólogos chilenos comenzaron a mirar hacia otras cuencas geográficas.

UN PROGRAMA DE INVESTIGACIONES SOBRE LA POTASA

En la segunda mitad de la década de 1960, la demanda por la nacionalización de los recursos minerales empujó nuevas investigaciones de parte de entidades públicas, las que esta vez abarcaron los salares próximos a la cordillera al interior de la Región de Antofagasta. Es así como el Servicio Hidrológico de la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo) desplegó expediciones para investigar las aguas freáticas mineralizadas de los salares de las regiones de Tarapacá y Antofagasta, efectuándose primero prospecciones en los salares de Tamarugal, Obispo, Pintados, Bellavista, Sur Viejo y Llamara; las que luego continuaron en los salares de Atacama y Punta Negra.

Los evaporíticos -minerales producidos por la evaporación del agua de grandes lagos y el depósito de las sales que fueron quedando- que fueron detectados en esas prospecciones fueron el yeso, el cloruro de sodio, sulfatos simples y complejos de sodio, potasio y magnesio.

Las muestras eran obtenidas luego de atravesar la costra de los salares hasta alcanzar el techo de la capa freática. Posteriormente se extraía el agua de la parte superior de la napa para analizarla en busca de dichos minerales. El objetivo definido por Corfo fue “establecer y proponer un programa de investigaciones de sales potásicas de interés comercial”.

Así se estableció una misión sobre la Potasa en Chile, encargada por el Centro de Investigación del Salitre y la Industria Química de la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo) en 1968. Su objetivo era examinar posibles fuentes de minerales potásicos. Para efectuar dicha investigación se contrató a los geólogos del conglomerado Mines de Potasse d’Alsace (MDPA), E. Gannat y Jean-Marie Schlund. El primero era encargado de los estudios geológicos de dicha instancia que agrupaba a los gremios mineros de Alsacia, en tanto Schlund era sucesor de Vinceslas Maikovsky, quien en 1926 fundó el servicio geológico de MDPA, instancia destinada a perfeccionar las técnicas de extracción de la potasa alsaciana y explorar nuevos yacimientos en otras partes del mundo, como el Congo, Angola, Túnez, Marruecos o Chile.

Hasta el momento, los estudios realizados en los últimos cincuenta años se habían enfocado en los salares de la Pampa del Tamarugal y del Noreste de Iquique, siendo en su mayoría encomendados por sociedades dedicadas a la explotación de nitrato para sondear la magnitud de las reservas de sales potásicas. Si bien Brüggen había realizado en 1934 algunas prospecciones en afloramientos de sales en la Cordillera de la Sal, hasta esa fecha el Salar de Atacama aún era un territorio inexplorado.

La potasa producida en ese momento en Chile tenía una ley media de 1 o 1,5 de óxido de potasio (K2O) y era extraída del caliche sacado por las compañías de nitrato que aún operaban en la época, la Anglo-Lautaro, en la Oficina Victoria y en la Oficina Alemania. También se podía encontrar el potasio en las efusivas volcánicas, pero según estimaron los geólogos franceses, tenían una concentración de hasta un 10% de K2O insolubles, por lo que a su juicio “retira todo interés industrial” (1).

Gannat y Schlund realizaron tres meses de trabajo de campo, concretando siete perforaciones en distintos salares que abarcaron la pampa del Tamarugal y el Salar de Atacama. Así, concretaron tres sondajes en el Salar Grande de 1,200/5 cm, otro en la Pampa del Tamarugal y otros tres de 1.500 a 1.700 cm en Cordillera de la Sal. Tras obtener las muestras concluyeron que los contenidos de óxido de potasa eran bajos, no alcanzando el 8,5 por ciento. Del mismo modo, dijeron no encontrar indicios de sales de potasio con la excepción de trazas de polihalita en las proximidades de San Pedro y sulfato de potasio en la base de sal del Salar Grande.

Pese a las expectativas de Corfo, el informe de los geólogos franceses fue tan lapidario para no establecer una industria de potasio chilena, como blindado ante investigaciones futuras. Gannat y Schlund además de no recomendar la explotación de potasa, debido a la baja ley encontrada, dijeron que eran “cálculos puntuales que no permiten hacer cálculos de reservas minerales”. De este modo, advirtieron que “no es posible descartar su exploración por medio de sondeos”.

LA REVALORIZACIÓN DEL SALAR DE ATACAMA

Exploraciones realizadas en forma paralela y en la misma fecha por geólogos chilenos arrojó conclusiones muy diferentes al estudio de Gannat y Schlund. Con un trabajo de campo realizado entre mayo y agosto de 1969, los geólogos Aldo Moraga, Guillermo Chong, María A. Fortt y Hugo Henríquez destacaron altas concentraciones de potasio, magnesio, litio, rubidio y cesio en las salmueras del núcleo del salar de Atacama (2).

Se trató del primer estudio extensivo sobre el salar de Atacama, lo que incluyó una caracterización hidroquímica de las aguas que conformaban y confluían en el acuífero. Los geólogos chilenos confirmaron observaciones previas sobre la presencia de ríos superficiales que confluyen hacia el centro del salar, el que contiene un acuífero libre con un nivel freático que está bajo la superficie con aguas compuesta por salmueras.

Los investigadores además diferenciaron las eflorescencias salinas superficiales del núcleo central del salar. Encontraron así en la eflorescencia salina yeso, anhidrita, halita, sulfatos, borato y carbonato. Si en los bordes lograron hacer sondajes de 40 metros de profundidad, en el núcleo salino partieron con un mínimo de 20 metros.

Al hacer los análisis químicos encontraron altas concentraciones de Sodio (Na), Magnesio (Mg), Potasio (K) y Litio (Li), además de Rubidio (Rb), Rodio (Rh), Boro (B) y Cesio (Cs). Describieron así concentraciones superiores a 1 gramo/litro en Litio y 10 g/l de Potasio en un área superior a 400 m2 en promedio, llegando en algunos puntos a concentraciones entre 3,2 a 6,4 g/l de Li y 28,6 a 37 g/l de K.

“Los valores de litio exceden en mucho a los que se encuentran en explotaciones actuales en otras partes del mundo”- destacaron.

Respecto al tamaño de los depósitos infirieron la existencia de 40.000 ton de litio y 400.000 ton de potasio por metro vertical de yacimiento.

Los geólogos acabaron recomendando continuar las investigaciones en el Salar de Atacama “por medio de un programa que deberá incluir estudios geológicos más amplios, estudios geofísicos y un muestreo sistemático de los depósitos salinos y salmueras mediante pequeños piques y la perforación de sondajes profundos”.

Las conclusiones distaron bastante de las emitidas por los geólogos franceses.

¿Por qué estudios realizados el mismo año sobre los minerales presentes en el salar arrojaron conclusiones tan diferentes?

Una primera respuesta desde la sospecha podría sustentar el interés de los geólogos franceses de mantener en el gremio MDPA la producción de potasa, evitando promover la apertura de nuevos yacimientos en otros países. No lo sabemos. Lo cierto es que encargar a geólogos que trabajaban para la industria de potasio francesa investigaciones estratégicas respecto de un recurso mineral, da cuenta del carácter colonial de las autoridades chilenas de la época. Sobre todo si se considera que desde mediados del siglo XIX se producían exploraciones y producción de conocimiento geológico en Chile.

Un abordaje más cauteloso lleva a considerar la diferencia respecto de donde se obtuvieron las muestras de salmuera a analizar. La selección de un lugar para hacer la perforación, sacar un testigo y tomar la muestra es clave en la determinación de un área posible de explotar. En un salar de 100 kilómetros de largo por otros 50 de ancho en su parte más extensa, como es el Salar de Atacama, los franceses escogieron tomar muestras junto a la Cordillera de la Sal, es decir, en el borde. En cambio, los geólogos chilenos no sólo tomaron muestras en dicha vertiente noroccidental del acuífero, sino que también se aventuraron hacia el interior, llegando a constatar la existencia de un núcleo central del salar de Atacama. Si los franceses se contentaron con el borde, los locales fueron más allá para tener un mayor abanico de muestras.

José Cabello Lechuga, geólogo y directivo del Centro de Estudios de Minerales Estratégicos y Críticos de Chile (CEMEC), comenta que “en todos los salares litíferos hay una zonificación. Por eso se habla de un núcleo que es la zona más rica. Si uno ve el tamaño del Salar de Atacama, las operaciones están en una parte pequeña”.

“Las sales de sodio, de metales alcalinos están concentradas en la parte superior, en la costra del salar, y, al mismo tiempo, hay diferencias en las composiciones mineralógicas de la zona norte y zona sur del salar” – agrega el doctor en Química, Juan Camus, quien se desempeñó como decano de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Playa Ancha (UPLA).

“En la actualidad incluso se denomina SOP, que es sulfato de potasio a la parte norte del salar, en donde hay más concentraciones de ácido bórico, espacio que tiene diferente composición química de las sales en las diferentes zonas del sur, que es conocido como MOP, que significa que es rica en cloruro de potasio y muriato de potasio”- concluye el químico.

GRANDES RESERVAS

La constatación de las reservas de litio y otras sales en el Salar de Atacama hecho por el grupo de geólogos liderados por Moraga en 1969 sentaron “las bases para el desarrollo del principal yacimiento de salmueras de este elemento en el mundo”, afirma José Cabello.

En un artículo reciente dedicado a dar cuenta de las reservas de litio en los salares del norte chileno, Cabello comentó que dicho acuífero contiene varios otros “elementos económicamente importantes, tales como sodio, potasio, magnesio y boro, los cuales son recuperados, en forma de diferentes minerales precipitados a lo largo de los distintos pasos del proceso de evaporación de la salmuera” (3).

La producción de este yacimiento comenzó en 1984, explotando principalmente la potasa, la que incluye varias sales de potasio solubles. El litio recién se comenzó a extraer en 1997. Ambos minerales son los principales productos que obtiene SQM de la explotación del Salar de Atacama, habiendo sido el potasio el principal ingreso de la empresa del ex yerno de Pinochet hasta el año 2021.

“La naturaleza geológica del yacimiento, con una alta concentración de litio y las condiciones climáticas imperantes en el área, caracterizadas por una alta tasa de evaporación, permiten producir a bajo costo”- sostiene Cabello.

Según cálculos de SQM, hechos a partir de un modelo geológico tridimensional que se alimenta de la información proporcionada por los sondajes, el volumen del acuífero, la porosidad de la halita, la densidad de la salmuera y la concentración de litio, se determinó una reserva de 9.200.000 toneladas de litio en el sector del salar que explota, que se corresponde con un área de 819 km². En tanto la información proporcionada por Albemarle, cuyas faenas al sur de Peine tienen un tamaño de 167 km², señala reservas en su sector de 1.290.000 toneladas de litio (3). Respecto de las reservas de potasio, no hay estimaciones transparentes.

Chile es en la actualidad el noveno productor de potasio en el mundo. En 2023 los principales países productores de potasio fueron Canadá, Rusia y China, según reporta el Geological Survey (4). El principal productor de potasio en Chile es SQM, empresa que comercializa Cloruro de Potasio y Sulfato de Potasio, productos que durante el primer semestre de 2024 le reportaron ventas por 136 millones de dólares.

En la Estrategia Nacional del Litio (ENL), presentada en 2023 por el presidente Gabriel Boric, se menciona la presencia de “valiosos minerales como potasio, sodio, magnesio, boro, sulfatos y cloruros” concentrados junto al litio en los depósitos de salmuera de los salares nortinos. Pese a la mención, no hay política alguna establecida respecto de su explotación. Una breve mención al potasio aparece en el acuerdo entre SQM y Codelco, estableciéndose la obligación de la estatal de vender internamente a SQM toda la producción de potasio.

Por Mauricio Becerra R.

NOTAS

  1. Gannat, E. Informe de la misión de estudio de las posibilidades de Chile en minerales potásicos. Corfo, Santiago, 1968-69. ↩︎
  2. Moraga, A.; Fortt, M.A.; Chong G.; Henríquez, H. Estudio geológico del Salar de Atacama, Provincia de Antofagasta. Boletín Instituto de Investigaciones Geológicas, Nº029, 1974. ↩︎
  3. Cabello, José. Reservas, recursos y exploración de litio en salares del norte de Chile. AndGeo, Santiago, Vol. 49, Nº 2, mayo 2022. pp. 297-306. ↩︎
  4. U.S. Geological Survey. Mineral Commodity Summaries (2024)
    https://pubs.usgs.gov/publication/mcs2024 ↩︎


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