Prata

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Antecedentes

A prata foi um dos primeiros metais conhecidos pelos humanos e é considerado um metal precioso desde os tempos antigos. A prata foi usada como moeda por mais pessoas ao longo da história do que qualquer outro metal, até mesmo o ouro. Embora seja normalmente encontrada em minérios com metais menos raros, como cobre, chumbo e zinco, a prata foi aparentemente descoberta em forma de pepita, chamada prata nativa, por volta de 4000 a.C. Utensílios e ornamentos de prata foram encontrados em túmulos antigos da Caldéia, Mesopotâmia, Egito, China, Pérsia e Grécia. Em tempos mais recentes, os principais usos da prata eram cunhagem e talheres.

Em 1993, a produção mundial de prata das minas totalizou 548,2 milhões de onças (15,5 bilhões de gramas). Durante aquele ano, o México foi o maior produtor mundial de prata, com uma produção total de 75,7 milhões de onças (2,1 bilhões de gramas). Os Estados Unidos foram o segundo maior produtor, seguidos por Canadá, Austrália, Espanha, Peru e Rússia. A grande maioria da prata mundial é usada em aplicações industriais e os Estados Unidos são o principal consumidor. Outros principais consumidores incluem Japão, Índia e países da Europa Oriental.

A mineração de prata na América do Norte remonta ao século XVIII. Por volta de 1800, a produção começou nos Estados Unidos, na costa leste, e depois foi para o oeste. A mineração de prata foi fundamental para a colonização do estado de Nevada. Em 1994, Nevada era o maior produtor de prata dos Estados Unidos; As minas de Nevada produziram 22,8 milhões de onças troy (709 milhões de gramas) de prata. Arizona, Califórnia e Nevada são conhecidos por depósitos de prata de grande tonelagem e baixo teor.

Características físicas e usos da prata

A prata é o elemento metálico mais branco. É raro, forte, resistente à corrosão e não é afetado por umidade, ácidos vegetais ou álcalis. A prata também é ressonante, moldável, maleável e possui a maior condutividade térmica e elétrica de qualquer substância. O símbolo químico da prata é Ag, do latim argentum, o que significa branco e brilhante. Embora a prata não reaja com muitos produtos químicos, ela reage com o enxofre, que está sempre presente no ar, mesmo em pequenas quantidades. A reação faz com que a prata fique manchada, portanto, ela deve ser polida periodicamente para reter seu brilho.

A prata possui muitas características físicas e qualidades especiais que a tornam útil em uma variedade de indústrias. A indústria fotográfica é a maior usuária de compostos de prata. A prata forma os sais mais sensíveis à luz, ou halogenetos, que são essenciais para o desenvolvimento de fotografias de alta qualidade. A prata tem a maior condutividade elétrica por unidade de volume de qualquer metal, incluindo o cobre, por isso é amplamente usada na eletrônica. Os usos especializados incluem contatos de interruptor e relé para controles e acessórios automotivos, aquecimento de janelas automotivas e eletrodos para eletrocardiogramas.

A prata é um dos oxidantes mais fortes, sendo um catalisador essencial para a indústria de processos químicos. É usado na produção de adesivos, louças, fitas de gravação de mylar e muitos outros produtos. A prata é o mais refletivo de todos os metais, e é usado para revestir vidro em espelhos. Também é usado em tubos de vácuo de raio-x e como material para rolamentos. Com o mais alto nível de condutividade térmica entre os metais e resistência à combustão e faíscas, a prata é um material valioso para uma variedade de outros processos industriais. A aplicação mais comum da prata pelo consumidor é em joalheria. A prata pura, que seria muito mole para ser durável, é misturada com 5-20% de cobre em uma liga conhecida como prata esterlina.

Hoje, uma porcentagem muito pequena da prata mundial é usada na cunhagem, embora as moedas de prata fossem uma forma popular de moeda até o passado recente. À medida que as nações industrializadas começaram a produzir um grande número de moedas de prata no século XX, a prata se tornou menos disponível e, portanto, mais cara. O Tesouro dos Estados Unidos, que até então cunhava 90% de moedas de prata, mudou sua cunhagem por uma lei de 1965 do Congresso. O Johnson Silver Coinage Act desmonetizou completamente a prata e, com exceção das moedas bicentenárias, todas as moedas recém-cunhadas dos Estados Unidos agora são feitas de uma liga de cobre e níquel.

O processo de fabricação

A prata foi obtida pela primeira vez no México do século XVI por um método denominado processo de pátio. Envolvia a mistura de minério de prata, sal, sulfeto de cobre e água. O cloreto de prata resultante foi então recolhido pela adição de mercúrio. Esse método ineficiente foi substituído pelo processo de von Patera. Nesse processo, o minério era aquecido com sal-gema, produzindo cloreto de prata, que era lixiviado com hipossulfito de sódio. Hoje, existem vários processos usados ​​para extrair prata de minérios.

Um método chamado cianeto, ou processo de lixiviação em pilha, ganhou aceitação na indústria de mineração porque é uma forma de baixo custo de processar minérios de prata de baixo teor. Porém, os minérios usados ​​neste método devem ter certas características:as partículas de prata devem ser pequenas; a prata deve reagir com soluções de cianeto; os minérios de prata devem estar relativamente livres de outros contaminantes minerais e / ou substâncias estranhas que podem interferir no processo de cianetação; e a prata deve estar isenta de minerais sulfetados. A ideia da cianetação na verdade remonta ao século XVIII, quando os mineiros espanhóis percolavam soluções ácidas em grandes montes de minério de óxido de cobre. O processo se desenvolveu em sua forma atual durante o final do século XIX. O processo de cianeto é descrito aqui.

Preparando o minério

• 1 O minério de prata é triturado em pedaços, geralmente com diâmetros de 1-1,5 pol. (2,5-3,75 cm), para tornar o material poroso. Aproximadamente 3-5 lb (1,4-2,3 kg) de cal por tonelada de minério de prata são adicionados para criar um ambiente alcalino. O minério deve ser completamente oxidado para que o metal precioso não fique confinado em minerais de sulfeto. Onde existem finos ou argilas, o minério é aglomerado para criar uma pilha de lixiviação uniforme. Este processo consiste em triturar o minério, adicionar cimento, misturar, adicionar água ou uma solução de cianeto e curar em ar seco por 24-48 horas.
• 2 Minério quebrado ou triturado é empilhado em almofadas impermeáveis ​​para eliminar a perda da solução de cianeto de prata. O material da almofada pode ser asfalto, plástico, folha de borracha e / ou argila. Essas almofadas são inclinadas em duas direções para facilitar a drenagem e a coleta das soluções.

Adicionar a solução de cianeto e curar

• 3 Uma solução de água e cianeto de sódio é adicionada ao minério. As soluções são entregues às pilhas por sistemas de sprinklers ou métodos de formação de poças, incluindo valas, injeção ou infiltração de capilares.

Recuperando a prata

• 4 A prata é recuperada de soluções de lixiviação em pilha de uma das várias maneiras. A mais comum é a precipitação Merrill-Crowe, que usa pó fino de zinco para precipitar o metal precioso da solução. O precipitado de prata é então filtrado, derretido e transformado em barras de ouro.
• 5 Outros métodos de recuperação são a absorção de carvão ativado, em que as soluções são bombeadas em tanques ou torres contendo carvão ativado, e a adição de uma solução de sulfeto de sódio, que forma um precipitado de prata. Em outro método, a solução é passada através de materiais de resina carregados que atraem a prata. O método de recuperação é geralmente decidido com base em fatores econômicos.

A prata raramente é encontrada sozinha, mas principalmente em minérios que também contêm chumbo, cobre, ouro e outros metais que podem ser comercialmente valiosos. A prata surge como um subproduto do processamento desses metais. Para recuperar prata de minérios contendo zinco, o processo de Parkes é usado. Nesse método, o minério é aquecido até derreter. À medida que a mistura de metais esfria, uma crosta de zinco e prata se forma na superfície. A crosta é removida e os metais passam por um processo de destilação para remover o zinco da prata.

Para extrair prata de minérios contendo cobre, um processo de refino eletrolítico é usado. O minério é colocado em uma célula eletrolítica, que contém um eletrodo positivo, ou ânodo, e um eletrodo negativo, ou cátodo, em uma solução eletrolítica. Quando a eletricidade passa pela solução, a prata, com outros metais, acumula-se como lodo no ânodo, enquanto o cobre é depositado no cátodo. Os limos são coletados, depois torrados, lixiviados e fundidos para remover as impurezas. Os metais são formados em blocos que são usados ​​como ânodos em outra rodada de eletrólise. Conforme a eletricidade é enviada através de uma solução de nitrato de prata, a prata pura é depositada no cátodo.

O Futuro

A quantidade de prata que será produzida no futuro depende de muitos fatores, incluindo a taxa de produção de outros metais e os usos futuros da prata. A demanda industrial por prata parece estar estável em geral. Como a prata ocorre naturalmente com outros metais, a produção futura está ligada à produção de cobre, chumbo, ouro e zinco.

No futuro, a prata provavelmente continuará a ser usada para aplicações industriais especiais, bem como para itens de consumo, como joias e talheres. Além desses usos tradicionais, o valor da prata também dependerá de novos usos para o metal. Por exemplo, o uso de prata como agente sanitizante está atualmente em desenvolvimento. Os fabricantes se apressaram em resposta aos estudos do Center for Disease Control, de Atlanta, que muitos vírus, incluindo aqueles ligados à Síndrome de Imunodeficiência Adquirida (AIDS), sobreviverão brevemente fora de um indivíduo em fluidos depositados em superfícies de produtos plásticos, como telefones. A Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. em Osaka, Japão, concluiu um projeto no Instituto de Pesquisa para Doenças Microbianas da Universidade de Osaka, para produzir um tratamento de superfície que fornece sanitização de longa duração para seus produtos plásticos. A pesquisa revelou que o sistema mais eficaz é um composto à base de tiossulfato de prata.

Atualmente comercializado com o nome Amenitop, o sistema consiste em microesferas de sílica gel que contêm um complexo de tiossulfato de prata. O revestimento de sílica gel permite uma liberação gradual do composto de prata na superfície, o que proporciona uma higienização de longa duração. Estudos sugerem que Amenitop mata bactérias e vírus destruindo as membranas celulares.