HISTORIA METALÚRGICA CHILENA
¿QUE ES LA METALURGIA Y SU HISTORIA?
La Metalurgia es el Arte y la Ciencia de extraer metales a partir de sus minerales y aleaciones con formas y propiedades adecuadas para el uso. La mayoría de la gente la conoce sólo como un arte antiguo y misterioso. Es cierto que tuvo su importancia en la historia antigua, sacándonos de la edad de piedra hacia la edad del bronce y luego a la edad del hierro. La conversión, aparentemente milagrosa, de tierras opacas a metales brillantes era la esencia del misterio alquímico; no había ciencia de los metales para racionalizar e iluminar el mundo medieval de la fórmula secreta para templar los metales y combinar las aleaciones.
La parte más conocida de esta materia es la Metalurgia Química. Ella trata de todas las propiedades químicas de los metales, incluyendo la unificación de los diferentes metales entre sí (aleaciones), pero una parte muy grande de ella concierne a las reacciones oxidación-reducción de metales por dos razones prácticas. Primero, la mayoría de los metales en la naturaleza se encuentran como óxidos, sulfuros,cloruros, carbonatos, etc., y la metalurgia es el paso crítico en convertir estos minerales en metales.
La Metalurgia extractiva es un proceso de reducción química. Las reacciones químicas básicas del caso son a menudo simples; el desafío científico en esta parte de la materia es lograr que estas reacciones se produzcan económicamente en escala masiva.Segundo, cuando el pedazo de metal terminado va a ser puesto en servicio y es expuesto al medio ambiente, estas mismas reacciones químicas tienden a ocurrir espontáneamente a la inversa. El metal se invierte del estado metálico al estado oxidado, en otras palabras,se oxida o corroe. La labor principal del Metalurgista es así llevar los metales a su estado metálico y luego mantenerlos ahí.
Los orígenes de la Metalurgia Extractiva se remontan hacia la pre-historia. Los primeros descubrimientos deben haberse hecho accidentalmente en los fuegos de campamentos y fogones donde piedras de minerales metálicos fácilmente reducibles pudieron ser convertidos a metal por el calor y las llamas reductoras. El cobre, plomo y estaño estaban entre los primeros metales por esos procesos de fusión, más de 5.000 años atrás. No mucho después se hizo la aleación bronce, usualmente 10 partes de cobre a una de estaño, por fusión de una mezcla de minerales de ambos metales y fue muy preciada por su gran dureza y porque cuando se licuaba podía ser fundida fácilmente en formas complicadas por solidificación en cavidades pre-formadas en arcilla o moldes de arena.
Los primeros latones también fueron desarrollados por fusión de mezclas de minerales de cobre y zinc. El método moderno de hacer aleaciones se desarrolló posteriormente. Los minerales de fierro también son fácilmente reducidos pero el alto punto de fusión de este metal no permitió producirlo en forma líquida. En vez de esto se produjo una mezcla pastosa, porosa de hierro-esponja mezclado con escoria, ésta se compactaba mientra estaba caliente y blanda, mediante golpes o forjado con martillo, haciendo algo así como hierro forjado. La necesidad de obtener más altas temperaturas para lograr una mayor producción condujo de la evolución del fogón hacia el alto horno, con un chiflón de aire dirigido hacia la zona caliente, encima del fogón y sobre el cual hay una especie de chimenea cerrada, por la cual desciende el mineral y el combustible carbón vegetal. Un gran avance ocurrió en el siglo XIX. Se alcanzaron temperaturas suficientemente altas como para producir hierro líquido. El alto horno pudo entonces ser operado en forma continua, siendo "sangrado" periódicamente para dejar escurrir la cantidad de hierro líquido que se había juntado sobre el piso del horno, esto aumentó enormemente la producción.
La ciencia de la Metalurgia Extractiva se desarrolla rápidamente en los años recientes,con la aplicación de la termodinámica y la teoría de cinética de reacción a sus problemas.La termodinámica de las reacciones metalúrgicas está ahora bien establecida, pero hay aún muchas oportunidades para más avances, tanto científicos como tecnológicos, en el estudio y control de la cinética de reacción.También lo podríamos plantear la Metalurgia Extractiva como el estudio conjunto de procesos químicos y operaciones físicas que permiten que el metal, en estado nativo o como componente de uno o varios compuestos en un mineral, pueda obtenerse en estado metálico o formando un compuesto para su uso posterior. Los procesos químicos y operaciones físicas se efectúan en general en medios heterogéneos que involucran estados de agregación sólido, líquido y gas, y en casos mucho más reducidos en número, en medios homogéneos.En Metalurgia Extractiva los procesos de beneficio de minerales se clasifican en dos grandes grupos que corresponden a la Pirometalúrgia y a la Hidrometalurgia.
Hoy en día la Metalurgia es una ciencia aplicada. Su fascinación reside en el desafío de usar la ciencia para dar a la humanidad los mejores materiales de Ingeniería que permitan las leyes de la naturaleza y los recursos naturales a disposición del hombre. A menudo,este simple hecho no es considerado o es olvidado. Esto se debe en parte al hecho que por miles de años la Metalurgia Industrial fue un acto empírico en el cual la "manera correcta" de hacer las cosas se aprendía por la dura experiencia. Sin embargo, esto es historia y la ciencia está ahora con nosotros. Pero durante el proceso de desarrollo de esta ciencia, la Metalurgia Académica a veces parecía una ciencia pura, sin relación alguna con la industria.
Por lo tanto, en primera instancia, un conjunto de actividades humanas reunidas con un fin común, la obtención de artículos metálicos. La importancia de unificar estas actividades en una sola cosa objeto de estudio, no es del todo clara y su justificación es más bien histórica; sin embargo, cabe tener presente que en la naturaleza existen alrededor de un 80% de elementos que presentan características metálicas. Si bien el conjunto de operaciones involucradas en la fabricación de un objeto metálico presenta una unidad evidente, de acuerdo con la secuencia de las etapas necesarias para la obtención de un producto metálico, no es igualmente evidente la existencia de una unidad científica, que conteniendo métodos o conocimientos básicos particulares, pueda llamarse"Ciencia Metalúrgica".
Sólo en los últimos años se ha hecho claridad en el sentido de que al nombre Metalurgia responden dos unidades del conocimiento: la Ingeniería Metalúrgica y la Ciencia Metalúrgica. Al hablar aquí de la Metalurgia como una ciencia básica que tenga algún método particular o sus propias leyes independientes del resto, queremos decir que ese conocimiento básico no está contemplado en general en otras ciencias o es comprendido en términos diferentes en ellas. La Ingeniería Metalúrgica es una de las profesiones más antiguas del hombre, ha jugado un papel preponderante en el desarrollo de las sociedades humanas llevándolas desde la tenebrosa Edad de Piedra a la Edad de Bronce y posteriormente a la Edad del Hierro; actualmente gran parte del progreso humano se sustenta en el gran desarrollo alcanzado en la elaboración de los metales. Este es un hecho indiscutible. La Ciencia Metalúrgica es relativamente nueva y está en una etapa más bien primitiva de su desarrollo. A continuación se establecen más detalladamente estos conceptos y se muestran las divisiones internas de la Metalurgia así como los nombres usualmente empleados.
HISTORIA DE LA MINERÍA CHILENA
El siglo XVI, la explotación de los lavaderos explica la conformación del capital original que otorgó los excedentes que hicieron posible la instalación de otras actividades económicas, los siglos XVII y XVIII han sido caracterizados por los historiadores como centurias agrarias que desde la Hacienda conformaron la identidad del alma nacional. Los antecedentes históricos revelan que en esos siglos, aún cuando la minería aparecía en un lugar secundario, la explotación artesanal de diversos yacimientos de oro, plata y cobre de altísimas leyes continuaron siendo una gran fuente de recursos, que posibilitaron la mantención del comercio interno e internacional.
Chile vivió un siglo XVI en el que la minería permitió a los primeros conquistadores la acumulación del capital que hizo viable la empresa constructora de la Capitanía. En el siglo XVII el Reino de Chile fue redimensionado, y la actividad agrícola -a través delas encomiendas/haciendas pasó a concentrar la economía dada la prioridad de la supervivencia alimentaría. La exploración de yacimientos se desplazó fuera de las zonas de guerra por la larga resistencia de los aborígenes del sur de Chile, iniciándose con ello la explotación de las primeras minas en el norte.
En el siglo XVIII hubo un profundo desapego por la actividad minera. Don Juan Egaña describió ese fenómeno en 1803, en su Informe al Real Tribunal de Minas,sorprendiéndose de la poca utilización de los recursos mineros disponibles en su amplia cordillera. Chile vivía básicamente de sus exportaciones agrícolas.
Sólo en el siglo XIX, entonces, tras la Independencia de España y al compás de la Revolución Industrial y las nuevas libertades de comercio, se dio paso a un resurgimiento de la minería como producción clave, esta vez con descubrimientos que abrieron las puerta a los ciclos de la plata (Chañarcillo) y del carbón (Lota) y luego de la Guerra del Pacífico, al ciclo del salitre, proceso con el que Chile ingresó a un siglo XX, marcado por la explotación del cobre a gran escala.
En el país siempre hubo explotaciones de pequeña y mediana importancia de casi todos sus recursos mineros (cobre, oro, plata, salitre y carbón) por parte de los aborígenes y posteriormente de los conquistadores, pero es a contar de mediados del siglo XIX que gracias a personajes como José Rojas (carbón de Coronel); Matías Cousiño (carbón enLota); José Tomás Urmeneta (plata en Tamaya-Ovalle); el "Cangalla" Méndez (plata en Caracoles-Antofagasta); José Santos Ossa (salitre en Desierto de Atacama) y de una nueva y más libertaria institucionalidad, que la minería empezó a prevalecer en las exportaciones chilenas.
Desde luego, fue a contar de la segunda mitad del siglo XIX en que los efectos del espectacular desarrollo minero se extendieron hacia todas las áreas de la actividad y junto con el ordenamiento institucional y el coto al bandolerismo impulsado por Diego Portales,hicieron resucitar las confianzas empresariales en un agro destruido por los conflictos internos y externos, estimulando nuevas grandes inversiones que, surgidas desde la minería, permitieron obras como el canal Las Mercedes que llevaba agua desde el Mapocho hasta la Hacienda de Mallarauco.
Asimismo, y siguiendo una tradición cultural agraria hispana -en que la fama y el reconocimiento se recoge desde la propiedad de la tierra- los empresarios enriquecidos en la minería llegaron a los campos, introduciendo nuevas técnicas y cultivos, como el arroz, la alfalfa y las cepas importadas para la viticultura, fenómeno que hoy vemos reflejados en las marcas de vinos más conocidas en el país (Cousiño, Urmeneta).
También en materia de transporte e infraestructura, la minería estimuló un fuerte impulso.El comercio marítimo, acicateado por las decisiones de Rengifo-Portales de construir los muelles de Valparaíso, de reservar el cabotaje para los barcos chilenos y regulares las importaciones con aranceles progresivos, según se tratara de bienes indispensables o superfluos, permitió que la marina mercante chilena, que en 1848 contaba con 105 barcos, llegara a tener 327 en 1865.
Y en materia institucional, para 1874 el primer Código de Minería nacional mantuvo el principio de propiedad eminente heredado de la época colonial, pero tomó partido -como era previsible, en favor de la agricultura y redujo las minas de libre adquisición. Asimismo,conservó el sistema de amparo por el trabajo, sin perjuicio de hacerlo algo más flexible y modificó el procedimiento de constitución de la pertenencia minera, introduciendo entre la manifestación y la mensura una actuación intermedia, llamada "ratificación", que luego de inscrita conformaba un título provisional sobre la mina y autorizaba su explotación.
El Código de Minería de 1888 también mantuvo el principio de la libertad de minas y, junto con ello, extendió la enumeración de éstas de libre denunciabilidad, sustituyendo el régimen de amparo por el trabajo, por otro que se basaba en el pago de una patente o canon. El Código, empero, no innovó respecto del procedimiento de constitución de la pertenencia, que ya había dado y seguiría dando lugar a toda clase de pleitos y a la consiguiente inestabilidad de los títulos mineros.
Los ciclos económicos más prósperos que se observan a partir de 1830 indicarán nuevamente que en Chile es posible construir un futuro desde la minería.Ese primer ciclo estuvo ligado a la explotación de cobre y plata del Norte Chico. Hacia la cuarta década del siglo XIX, Chile se transforma en el primer productor de cobre en el mundo, posición que ocupará en las dos décadas que siguen. Si bien este dato tiene más relevancia histórica que económica, ya que el consumo de cobre era bastante menor a nivel mundial, será la primera vez que Chile se instale como actor minero estratégico y temprano en la historia mundial. Como vemos, al menos en términos relativos, la minería ya situaba a Chile como un país rico y líder en un sector en la primera cincuentena de nuestra historia independiente.
El segundo ciclo de bonanza tendrá que ver nuevamente con la minería, pero incorporará elementos que se harán comunes en la historia económica del país. Los ingresos provenientes del primer ciclo sentarán las bases para un segundo: hacia 1850, en la plenitud del auge de la minería del Norte Chico, se incorpora como factor de dinamismo económico un fuerte incremento en las exportaciones agropecuarias. Pero éstas pudieron salir de Chile utilizando la infraestructura portuaria y caminera que la minería contribuyó a crear.
El descubrimiento de nuevos yacimientos internacionalizó aún más la minería chilena con el "boom" de Caracoles, que si bien se encontraba en territorio boliviano, era explotado por chilenos. Y aunque estos dos primeros hitos no serán considerados más que como pequeños ciclos y su importancia económica menor, contribuirán de manera definitiva asentar el primer quiebre en esa concepción de la carencia chilena.Las bases ya enunciadas entrarían en escena tras la guerra del Pacifico, centralizando la economía chilena en la explotación del salitre durante los próximos 50 años.
DESARROLLO MINERO EN CHILE
La minería como actividad económica
Antes de iniciar el análisis de las características de la actividad minera es importante conocer la definición de minerales:
Se llama minerales útiles a las sustancias minerales naturales que para un determinado nivel de la técnica pueden ser utilizados en la economía en su forma natural o después de ser elaborados.
Llama poderosamente la atención la relación directa que se establece en esta definición entre lo que se ha dado en llamar minerales y la técnica. En este sentido es importante afirmar que un determinado nivel de utilización de una técnica o tecnología minera es decisivo para explicar las características de la minería desde su exploración hasta sus impacto y utilización de los diferentes productos portadores de elementos útiles.
Con la llegada de la revolución industrial del siglo XVIII, indudablemente el inicio de una carrera desenfrenada de dominio del hombre sobre la naturaleza, que se incrementa en la misma medida que aumenta el conocimiento científico y las sucesivas revoluciones industriales, que ponen en manos del hombre medios de producción capaces de someter humanos a la naturaleza en un espacio de tiempo increíblemente inferior.La ciencia y la tecnología al servicio del hombre, en un modelo histórico de sociedad dominante, han dotado a este de un poder que parece indetenible, dentro de sociedades marcadas por un egoísmo sin par, donde la obtención de ganancias, sin importar límites humanos o naturales, se ha convertido en el imperio de la razón.
LA METALURGIA
Metalúrgica se divide en cuatro grandes áreas de acuerdo con la secuencia lógica de los procesos: preparación de minerales, metalurgia de procesos, procesamiento de metales y metalurgia de aplicación. Los dos primeros caen en lo que comúnmente se denomina Metalurgia Extractiva que abarca hasta la obtención de los metales, y los dos últimos en Metalurgia Adaptiva a la cual le competen las modificaciones y el control de las propiedades de los metales y las aleaciones.