La experiencia demuestra que el éxito suele depender del conocimiento, la osadía y la voluntad de individuos visionarios. En este caso se trata de dos innovadores unidos a lo largo de un siglo y medio, que protagonizaron el desarrollo tecnológico de la industria cuprífera nacional: Carlos Lambert y Herman Schwarze.

Carlos Lambert, minerólogo de origen alsaciano, decidió en 1817, luego de la derrota de Napoleón en Waterloo, correr el riesgo de emigrar a Chile, ya que había tenido información de que en nuestro país existían ricas vetas de cobre.

Su instinto de minero no lo había defraudado, sin embargo, no imaginó nunca las precarias condiciones en que la explotación del cobre se realizaba en el Chile de entonces. Instalado en Copiapó como apoderado de la Compañía Inglesa de Minas, el experto francés observó las deficientes prácticas de laboreo de minas y su antiguo sistema de fundición a manga.

Constató cómo la fuerza muscular junto a primitivas instalaciones mecánicas dominaban la producción de este metal desde la época de la colonia.

En efecto, Lambert pudo comprobar cómo el minero sacaba el material a golpes, explorando sólo las vetas superficiales. Su labor era lenta y cansadora, logrando extraer escasas cantidades de mineral. Este proceso continuaba con la trituración de éste, lo que se realizaba empleando nuevamente pesados mazos de madera. Una vez reducido el mineral a pequeñas piezas, era conducido en costales a la fundición, donde luego se le colocaba en los hornos de manga para su fundición.

Este horno era la más elevada mecanización existente en la época, y como explica el historiador Rafael Sagredo, quien realizó una investigación del mineral de Las Condes, funcionaba a pulso con dos operarios que atizaban la combustión: "Este horno tenía una forma ovoide. Su parte externa estaba construida de adobe y en su interior se colocaba una especie de ánfora infusible compuesta de huesos, cenizas y yeso. Esta última contaba con una abertura superior, mientras que la bóveda de resistencia estaba perforada por varios agujeros. La cavidad interior, llamada 'cendrada' por el material que la componía, tenía, en su parte inferior, un plano ligeramente inclinado que permitía la salida del baño o materia líquida. La fundición se realizaba alternando una capa de leña con otra de metal. La combustión se avivaba por medio de dos fuelles o mangas que soplaban incesantemente por ambos costados del horno, las que estaban a cargo de dos operarios llamados miteros", aclara.

Todo este agotador procedimiento daba como resultado una barra de aproximadamente un quintal de peso, es decir, 45,85 kilogramos, con una ley o pureza del cobre de un 50%, que luego de una segunda fundición llegaba al 90%. Pero el alto costo que significa aplicar este sistema al escaso material obtenido sólo de la superficie, era demasiado elevado, reduciendo la producción de cobre a la fabricación de piezas metálicas y utensilios domésticos. Las escorias o sulfuros se desechaban por su alto contenido de azufre, el que no podía ser eliminado a través de este sistema, lo que implicaba desperdiciar un material con importantes porcentajes de cobre.

Lambert, conocedor de los `hornos de reverbero' inventados en Europa y que fundían los sulfuros, decidió construirlos aquí, pero adaptados a las necesidades y recursos del país.

Para ello, importó los materiales necesarios y trajo a expertos del Viejo Continente.

Utilizando el carbón como combustible, este horno se construyó con ladrillos y su interior fue equipado con una bóveda alargada, mayor a sus símiles europeos, y con una chimenea de varias decenas de metros.

Este procedimiento pirometalúrgico aprovechaba la reverberación del calor, lo que fundía los sulfuros y daba como producto el llamado `eje'. La ley de cobre alcanzada era de un 40% a un 50%, el cual, una vez eliminado el azufre por proceso de refinado, entregaba un producto final con leyes que llegaban al 98%.

Primera empresa Latinoamericana

Paralelamente se comenzó a fabricar ácido sulfúrico, lo que convirtió a La Compañía en la primera empresa de su tipo en Latinoamérica.

Como señala Pedro Morales, director de Investigación y Desarrollo de Codelco: "Lambert fue un hombre con visión de futuro. Observó que el `método de Gales' era más fácil de aplicar en el tipo de material existente en Chile, y con él se podían obtener productos de mayor pureza. Es decir, lograría sacar cobre de mayor calidad, a menor costo y, por lo tanto, se podía posicionar como una industria. Por ello, en su época, se le puede considerar como un innovador innato" agrega.

Se cuenta que Lambert intentó mantener en secreto esta innovación, con el propósito de llegar a ser el único poseedor de tan importante avance tecnológico y, por consiguiente, de sus resultados económicos. Sin embargo, algunos trabajadores, molestos con su trato, habrían escapado del lugar y contado sobre el sistema que en La Compañía se estaba empleando.

Verdad o leyenda, lo cierto es que con esta innovación tecnológica se produjo una verdadera revolución en los métodos de fundición. El horno de reverbero tenía una mayor capacidad de producción y aprovechaba mineral con menos porcentaje de cobre. Por ello, en 1832, ya las provincias de Atacama y Coquimbo contaban con más de 50 hornos de reverbero y la producción de barras de cobre subió de un promedio de 2.050 toneladas anuales entre 1825 y 1829 a 3.499 toneladas en sólo 1834.

La Industria del reverbero

Urmeneta reabrió el yacimiento cuprífero de Tamaya en 1852 y constituyó la Sociedad Chilena de Fundiciones cuatro años más tarde. Su principal fundidora fue la de Guayacán, en la bahía de Herradura, cerca del puerto de Coquimbo. Esta comenzó su labor en junio de 1856, produciendo grandes cantidades de ejes de cobre en poco tiempo.

El empresario estableció otra fundición en Tongoy, la que en 1972 contaba con doce hornos de reverbero, llegando a 17 en 1878. El uso del carbón de piedra como fuente energética estimuló su explotación, lo que fue aprovechado por este sagaz industrial, quien hizo inversiones en minas de este mineral. Las fundiciones le permitieron realizar nuevas actividades, tales como la fabricación de ladrillos refractarios, la construcción de un ferrocarril que unía los 58 kilómetros que separaban Tamaya del puerto de Tongoy y la compra de dos barcos, el `Mary Scott' y el `Amalia', los que fueron destinados al traslado de sus productos.

Así, la incorporación del horno de reverbero en la minería del cobre permitió generar una industria a su alrededor. Contribuyó a estimular el interés por la minería del carbón de piedra, mejorar los transportes, formar centros urbanos y otorgar al Estado un ingreso significativo a través del derecho de exportación del cobre, a partir de lo cual se organizaron instituciones de control y servicio. Dentro del ámbito mundial, logró posicionar a Chile como el primer exportador de cobre, a tal punto que en 1870 el 60% de la producción mundial era cubierta por la industria nacional.

Un salto de 150 años

Sólo habían aumentado su tamaño para elevar su capacidad productiva.

Así, las innovaciones tecnológicas que se diseñan para la minería del cobre se orientan a mejorar las labores de perforación, transporte, ventilación, desagüe y conversión del material. La fundición seguirá a cargo de estos colosos de ladrillo.

Debió transcurrir un siglo y medio para que, dentro de las paredes de una antigua fábrica de ladrillos de la fundición Caletones del yacimiento El Teniente, un osado ingeniero civil en minas y su equipo inventaran un nuevo horno que reemplazaría al titán de Lambert.

Fue en 1976 cuando Herman Schwarze, ingeniero egresado de la Universidad de Chile 14 años antes, comenzó a probar, en secreto y sin autorización, un nuevo horno giratorio, con el objetivo de elevar la producción del horno y bajar los gastos de combustible.

Schwarze, quien se había desempeñado en la fundición de Paipote e incorporado a Caletones en 1968, participó en el plan de crecimiento del yacimiento El Teniente, que incluyó el aumento de la capacidad de su fundición. En una primera etapa, este experto nacional conocedor de las experiencias de fundiciones canadienses, que aprovechaban el oxígeno para fundir el concentrado de cobre, agregó este vital elemento a los hornos de Lambert, que para esa fecha funcionaban con petróleo. El éxito de su experimento lo incentivó a seguir investigando.

De esta forma, sobre la base del Convertidor Pierce-Smith (CPS), reactor cilíndrico incorporado en 1901 a las fundiciones y por medio del cual se reducían los ejes de cobre provenientes del reverbero, Schwarze construyó un novedoso y práctico horno.

Entre agosto de 1976 y enero de 1977, utilizando dos convertidores CPS que estaban fuera de uso y que debían ser refaccionados, y sin que las autoridades se dieran cuenta, armó y echó a andar el horno Convertidor Teniente (CT).

Esta maquinaria tenía la forma de un tubo alargado, colocado en posición horizontal. Estaba hecha de acero y recubierta en su interior con ladrillos refractarios. En uno de sus costados laterales poseía un orificio por el cual se introducían los concentrados de cobre, los que caían al interior para ser fundidos a altas temperaturas. La combustión interna se lograba con la inyección de aire comprimido que quemaba los azufres presentes en el material y que ingresaba por una cavidad ubicada en la superficie del horno.

Luego de la purificación, el cobre salía por el extremo inferior del tubo, mientras que las escorias se eliminaban por el extremo contrario. En una parte superior del horno existía una perforación que daba a la boca de una campana que aspiraba los gases emanados en toda la operación.

Este `tarro', como lo llamaron sus inventores, llegó a medir 18 metros de largo y tres de alto, y su forma le otorgó un movimiento que facilitaba cada uno de los procesos de ingreso y evacuación de minerales.

Su creación involucró un riesgo enorme, debido a que sus resultados no estaban garantizados y su autorización nunca fue tramitada. Ello, porque si se solicitaba el permiso correspondiente, éste podía tardar más de un año y las necesidades del yacimiento requerían soluciones rápidas. Así, Schwarze y su equipo se saltaron las trabas burocráticas y se lanzaron a una inédita aventura.

Su resultado fue todo un éxito. Caletones logró subir la capacidad de la fundición, disminuir el consumo de combustible y bajar los niveles de contaminación producidos por los hornos a petróleo. Este triunfo validó el experimento que Schwarze había realizado clandestinamente y le permitió hacer un segundo horno, esta vez, alimentado con oxígeno. Este nuevo CT llegó a fundir 600 toneladas diarias, que era la capacidad aproximada de un reverbero, pero con cobre de mayor ley. Esto último agilizó los procesos posteriores de refinamiento, por lo que se produjo el mencionado aumento de la producción.

De esta manera empezaron a reemplazarse paulatinamente los fieles y centenarios hornos de Lambert. En Caletones, de tres reverberos que existían antes del Convertidor Teniente, quedó sólo uno. Hoy no se encuentra ninguno de ellos.

Así, como comenta Herman Schwarze, quien ingresó a Enami en 1993 y es su actual gerente de Operaciones, "un sistema tecnológico que fue pensado para solucionar los problemas de la fundición de Caletones logró un éxito tal que trascendió a esta fundición. Chuquicamata, Potrerillos y Ventanas comenzaron a construir sus propios Convertidores Teniente", agrega.

Más aún, en la década del `80, El Teniente, poseedor de la patente del nuevo horno, comienza las negociaciones para vender al extranjero esta tecnología íntegramente nacional.

Estas transacciones culminan con la exportación de cuatro equipos CT a diferentes naciones.

Con esto, Chile se coloca a la vanguardia en el campo de la pirometalurgia del cobre y se eleva como uno de los principales productores del mundo.

Vemos así que 150 años de avance tecnológico permitieron que el horno Convertidor Teniente recorriera, en agosto recién pasado, los 135 kilómetros que van desde Rancagua al Puerto de San Antonio. De esta manera nuestro país transfiere a Tailandia esta larga historia de innovación en el proceso de desarrollo de la industria del cobre que comenzó con la introducción de los hornos de reverbero por Carlos Lambert y finaliza con la premiación de Herman Schwarze, el 24 de octubre del presente año, por su aporte a la industria cuprífera nacional.

 
Revista Correo de la Innovación.
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