Amianto

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Antecedentes

Amianto é um nome geral que se aplica a vários tipos de minerais de silicato fibroso. Historicamente, o amianto é mais conhecido por sua resistência às chamas e sua capacidade de ser tecido em tecidos. Por causa dessas propriedades, foi usado para fazer cortinas de palco à prova de fogo para teatros, bem como roupas resistentes ao calor para metalúrgicos e bombeiros. As aplicações mais modernas do amianto tiram proveito de sua resistência química e das propriedades de reforço de suas fibras para produzir produtos de cimento reforçado com amianto, incluindo tubos, chapas e telhas usadas na construção de edifícios. O amianto também é usado como isolamento para motores de foguetes em ônibus espaciais e como um componente nas células eletrolíticas que produzem oxigênio em submarinos nucleares submersos. Muito do cloro para alvejantes, limpadores e desinfetantes é produzido com produtos de amianto.

O primeiro uso conhecido de amianto foi por volta de 2500 a.C. no que hoje é a Finlândia, onde fibras de amianto foram misturadas com argila para formar potes e utensílios de cerâmica mais resistentes. A primeira referência escrita ao amianto veio da Grécia por volta de 300 a.C. quando Teofrasto, um dos alunos de Aristóteles, escreveu um livro intitulado On Stones. Em seu livro, ele mencionou uma substância mineral sem nome, que parecia madeira podre, mas não era consumida quando encharcada com óleo e inflamada. Os gregos usavam para fazer pavios de lâmpadas e outros itens à prova de fogo. Quando o naturalista e estadista romano Plínio, o Velho, escreveu sua abrangente História Natural em cerca de 60 A.D. , ele descreveu este mineral à prova de fogo e deu-lhe o nome de asbestinon, que significa insaciável, de onde obtemos a palavra asbesto em inglês.

Embora as qualidades à prova de fogo do amianto continuassem a fascinar a comunidade científica por centenas de anos, foi somente em 1800 que o amianto encontrou muitos usos comerciais. A primeira patente dos Estados Unidos para um produto de amianto foi emitida em 1828 para um material de revestimento usado em motores a vapor. Em 1868, Henry Ward Johns, dos Estados Unidos, patenteou um material de cobertura à prova de fogo feito de estopa e papel laminado junto com uma mistura de alcatrão e fibras de amianto. Tornou-se um sucesso imediato. A mineração em grande escala de depósitos de amianto perto de Quebec, Canadá, começou em 1878 e estimulou o desenvolvimento de outros usos comerciais. Em 1900, o amianto estava sendo usado para fazer gaxetas, cofres à prova de fogo, rolamentos, isolamento de fiação elétrica, materiais de construção e até filtros para filtrar sucos de frutas.

Desenvolvimentos tecnológicos no início de 1900 resultaram em ainda mais usos para o amianto. Muitos dos primeiros materiais plásticos dependiam de fibras de amianto para reforço e resistência ao calor. O ladrilho de vinil-amianto tornou-se um dos revestimentos para pisos mais comumente usados ​​e permaneceu em uso até a década de 1960. As lonas de freio e revestimentos de embreagem de automóveis também usavam grandes quantidades de amianto, assim como uma grande quantidade de materiais de construção. Após a Segunda Guerra Mundial, o uso de amianto em produtos continuou a se expandir. Cirurgiões cardíacos usavam fio de amianto para fechar as incisões, árvores de Natal eram decoradas com neve artificial de amianto e uma marca de pasta de dente era comercializada usando fibras de amianto como abrasivo.

O uso generalizado do amianto teve um lado negro. Problemas de saúde associados à exposição a partículas de amianto transportadas pelo ar foram observados desde o início de 1900 e resultaram na aprovação dos Regulamentos da Indústria de Amianto de 1931 na Inglaterra. Em meados da década de 1960, problemas de saúde começaram a surgir entre os trabalhadores do estaleiro que lidavam com isolamento de amianto durante a Segunda Guerra Mundial. Nos Estados Unidos, o problema atingiu o estágio de crise na década de 1970, obrigando a Agência de Proteção Ambiental (EPA) a impor severas restrições ao uso do amianto. Embora a EPA tenha suspendido a proibição de certos tipos de amianto em 1991, a fé do público foi severamente abalada, e a maioria dos fabricantes retirou voluntariamente o amianto de seus produtos. Como resultado, o uso de amianto nos Estados Unidos caiu de cerca de 880.000 toneladas / ano (800.000 toneladas métricas / ano) em 1973 para menos de 44.000 toneladas / ano (40.000 toneladas métricas / ano) em 1997.

Em outros países, os produtos de amianto ainda são amplamente utilizados, especialmente na indústria de construção. O uso mundial de amianto em 1997 foi estimado em cerca de 2,0 milhões de toneladas / ano (1,8 milhões de toneladas / ano). A maior parte desse amianto é usada para fazer produtos de concreto reforçado com amianto, onde as fibras de amianto são travadas dentro do concreto.

As operações de mineração de amianto são encontradas em 21 países. Os principais produtores de amianto são a Rússia (antiga URSS), Canadá, Brasil, Zimbábue, China e África do Sul. Depósitos menores são encontrados nos Estados Unidos e em vários outros países.

Matérias-primas

Existem seis tipos de amianto:actinolita, amosita, antofilita, crocidolita, tremolita e crisólita. Os primeiros cinco tipos são conhecidos como anfibólios. Eles são caracterizados por terem fibras muito fortes e rígidas, o que os torna um sério perigo para a saúde. As fibras anfibólicas de amianto podem penetrar no tecido corporal, especialmente nos pulmões, e eventualmente causar o desenvolvimento de tumores. O sexto tipo de amianto, o crisotila, é conhecido como serpentina. Suas fibras são muito mais macias e flexíveis do que o amianto anfibólico e causam menos danos ao tecido corporal. Todos os seis tipos de amianto são compostos por longas cadeias de átomos de silício e oxigênio, unidos por vários metais, como magnésio e ferro, para formar as fibras cristalinas semelhantes a bigodes que caracterizam esse mineral.

O crisotila é o tipo de amianto mais comumente usado e respondeu por cerca de 98% da produção mundial de amianto em 1988. Geralmente é branco e às vezes é conhecido como amianto branco, embora também possa ser âmbar, cinza ou esverdeado. A maioria das fibras de crisotila tem cerca de 0,25-0,50 pol. (6,4-12,7 mm) de comprimento e geralmente são adicionadas às misturas de concreto para fornecer reforço. Apenas cerca de 8% das fibras de crisotila são longas o suficiente para serem transformadas em tecido ou corda.

A amosita, às vezes chamada de amianto marrom, foi responsável por cerca de 1% da produção mundial em 1988. Muitas vezes tem uma coloração marrom clara, mas também é encontrada em cores escuras, assim como em branco. A amosita tem fibras grossas com cerca de 0,12-6,0 pol. (3,0-152,0 mm) de comprimento. As fibras são difíceis de fiar em tecido ou corda e são usadas principalmente como material isolante, embora esse uso seja proibido em muitos países.

A crocidolita, às vezes chamada de amianto azul, foi responsável pelo 1% restante da produção mundial. Tem uma coloração azulada e suas fibras têm cerca de 0,12-3,0 pol. (3,0-76,0 mm) de comprimento. A crocidolita tem uma resistência à tração muito alta e excelente resistência a produtos químicos. Um de seus usos é como reforço em plásticos.

Os outros três tipos de amianto - antofilita, actinolita e tremolita - não têm aplicações comerciais significativas e raramente são minerados.

O processo de fabricação

Depósitos de amianto são encontrados no subsolo e o minério é trazido à superfície para processamento usando práticas convencionais de mineração. O amianto crisotila é geralmente encontrado próximo à superfície e pode ser acessado por meio de uma mina a céu aberto. Outros depósitos de amianto são encontrados em profundidades variadas e podem exigir túneis de até 900 pés (300 m) para obter acesso.

As fibras de amianto são formadas pelo crescimento gradual de cristais minerais em rachaduras, ou veios, encontrados em formações rochosas moles. Os cristais crescem ao longo da veia, e a largura da veia determina o comprimento da fibra de amianto resultante. Como os minerais vêm da rocha circundante, a composição química das fibras é semelhante à rocha. Como resultado, o amianto deve ser separado do minério rochoso usando métodos físicos, em vez dos métodos químicos às vezes usados ​​para processar outros minérios.

Aqui estão as etapas usadas para processar o minério de amianto crisotila comumente encontrado no Canadá:

Mineração

• 1 Os depósitos de amianto crisotila são geralmente localizados por meio de um sensor magnético chamado magnômetro. Este método baseia-se no fato de que o mineral magnético magnetita é freqüentemente encontrado próximo a formações de amianto. Perfurações de núcleo são usadas para identificar a localização dos depósitos e para determinar o tamanho e a pureza do amianto.
  A maioria das operações de mineração de amianto crisotila é realizada em uma mina a céu aberto. Uma série em espiral de terraços planos, ou bancos, é cortada nos lados internos inclinados do poço. Eles são usados ​​como plataforma de trabalho e como estrada para transportar o minério para cima e para fora da mina. Os depósitos de minério de amianto são removidos da rocha circundante por meio de perfurações cuidadosas e detonação com explosivos. Os detritos rochosos resultantes são carregados em grandes caminhões de transporte com pneus de borracha e retirados da mina. Algumas operações usam uma técnica de escavação chamada block caving, na qual uma seção do depósito de minério é cortada até que se desintegre sob seu próprio peso e deslize por uma rampa para os caminhões de transporte que estão esperando.
  

Separando

O minério contém apenas cerca de 10% de amianto, que deve ser cuidadosamente separado da rocha para evitar a fratura de fibras muito finas. O método mais comum de separação é chamado de moagem a seco. Nesse método, a separação primária é feita em uma série de operações de britagem e aspiração a vácuo nas quais as fibras de amianto são literalmente sugadas do minério. Isso é seguido por uma série de operações de separação secundária para remover a poeira de rocha e outros pequenos detritos.

• 2 O minério é alimentado em um britador de mandíbula, que espreme o minério para quebrá-lo em pedaços de 0,75 pol. (20,0 mm) de diâmetro ou menos. O minério triturado é então seco para remover qualquer umidade que possa estar presente.
• 3 O minério cai na superfície de uma tela vibratória de malha 30, que tem aberturas de 0,002 pol. (0,06 mm) de diâmetro. Conforme a tela vibra, as fibras de amianto soltas sobem até o topo do minério triturado e são aspiradas. Como o minério triturado é muito mais denso do que as fibras, apenas as menores partículas de rocha são aspiradas com o amianto.
• 4 As partículas muito finas de sedimentos e rochas que passam pela peneira vibratória são chamadas de resíduos ou rejeitos e são descartadas. As peças de minério britadas que permanecem na tela são chamadas de overs e passam para a próxima etapa de processamento.
  O minério triturado da primeira tela é alimentado através de um segundo triturador, o que reduz os pedaços de minério a cerca de 0,25 pol. (6,0 mm) de diâmetro ou menos. O minério, então, cai em outra tela vibratória de 30 mesh e repete o processo descrito nas etapas 3 e 4.
  
• 5 O processo de trituração e aspiração a vácuo das fibras de amianto é repetido mais duas vezes. Cada vez que os pedaços de minério ficam menores, até que as últimas fibras de amianto são capturadas e o minério restante é tão pequeno que cai pela tela e é descartado. Este processo de quatro etapas também separa as fibras de amianto por comprimento. As fibras mais longas são liberadas da rocha circundante no primeiro triturador e são aspiradas da primeira tela. Fibras de comprimento mais curto são liberadas e capturadas em cada conjunto sucessivo de trituradores e telas, até que as fibras mais curtas sejam capturadas na última tela.
• 6 As fibras de amianto e outros materiais capturados de cada tela são transportados suspensos em um fluxo de ar e executados por quatro separadores de ciclone separados. Os detritos mais pesados ​​e as partículas de pó de rocha caem para o centro da corrente de ar em turbilhão e caem no fundo dos separadores.
• 7 O ar então passa por quatro conjuntos separados de filtros, que capturam as fibras de amianto de diferentes comprimentos para embalagem.

Controle de qualidade

As fibras de amianto são classificadas de acordo com vários fatores. Um dos fatores mais importantes é a sua duração, pois determina as aplicações onde podem ser utilizados e, portanto, o seu valor comercial.

O sistema de classificação mais comum para fibras de amianto crisotila é chamado de método de classificação seca Padrão Quebec. Este padrão define nove graus de fibras do Grau 1, que é o mais longo, ao Grau 9, que é o mais curto. Na extremidade superior da escala, os graus de 1 a 3 são chamados de fibras longas e variam de 0,74 pol. (19,0 mm) e mais longos até 0,25 pol. (6,0 mm) de comprimento. As classes 4 a 6 são chamadas de fibras médias, enquanto as classes 7 a 9 são chamadas de fibras curtas. As fibras de grau 8 e 9 têm menos de 0,12 pol. (3,0 mm) de comprimento e são classificadas por sua densidade solta, e não por seu comprimento.

Outros fatores para estabelecer a qualidade das fibras de amianto incluem testes para determinar o grau de separação ou abertura das fibras, a capacidade de reforço das fibras no concreto e o teor de poeira e grânulos. Aplicações específicas podem exigir outros padrões e testes de controle de qualidade.

Saúde e
efeitos ambientais

Agora é geralmente aceito que a inalação de fibras de amianto pode estar associada a três doenças graves e frequentemente fatais. Dois deles, câncer de pulmão e asbestose, afetam os pulmões, enquanto o terceiro, o mesotelioma, é uma forma rara de câncer que afeta o revestimento das cavidades torácica e abdominal.

Também agora é geralmente aceito que diferentes tipos de amianto, particularmente os anfibólios, representam um risco maior para a saúde do que o amianto crisotila.

Finalmente, é reconhecido que outros fatores, como o comprimento das fibras e a duração e o grau de exposição, podem determinar os riscos à saúde representados pelo amianto. Na verdade, alguns estudos mostraram que alguns cânceres de pulmão induzidos pelo amianto ocorrem apenas quando a exposição está acima de um certo nível de concentração. Abaixo desse limite, não há aumento estatístico do câncer de pulmão em relação ao encontrado na população em geral.

Embora nem todos concordem com essas descobertas, as preocupações gerais sobre os potenciais efeitos adversos à saúde da inalação de fibras de amianto levaram a regulamentações mais rígidas sobre a quantidade de amianto transportado pelo ar permitida no local de trabalho. Esses regulamentos variam de um país para outro, mas todos eles exigem níveis significativamente mais baixos do que os encontrados anteriormente. Nos Estados Unidos, a Administração de Saúde e Segurança Ocupacional (OSHA) definiu a exposição máxima permitida a fibras maiores que 0,005 mm em 0,2 fibras / centímetro cúbico durante um oitavo dia de trabalho ou semana de trabalho de 40 horas.

Os níveis de amianto transportado pelo ar no ambiente geral fora do local de trabalho são muitas vezes mais baixos e não são considerados um perigo.

O Futuro

O amianto ainda é um componente importante em muitos produtos e processos, embora seu uso deva permanecer baixo nos Estados Unidos. Espera-se que os regulamentos de exposição mais rígidos e procedimentos aprimorados de fabricação e manuseio agora em vigor eliminem os problemas de saúde associados ao amianto.