Amianto

Antecedentes

El asbesto es un nombre general que se aplica a varios tipos de minerales de silicato fibroso. Históricamente, el asbesto es más conocido por su resistencia a las llamas y su capacidad para tejerse en telas. Debido a estas propiedades, se utilizó para la confección de cortinas de escenario ignífugas para teatros, así como ropa resistente al calor para trabajadores del metal y bomberos. Las aplicaciones más modernas del asbesto aprovechan su resistencia química y las propiedades de refuerzo de sus fibras para producir productos de cemento reforzado con asbesto, que incluyen tuberías, láminas y tejas que se utilizan en la construcción de edificios. El asbesto también se usa como aislamiento para motores de cohetes en el transbordador espacial y como componente en las celdas electrolíticas que producen oxígeno en los submarinos nucleares sumergidos. Gran parte del cloro para blanqueadores, limpiadores y desinfectantes se produce utilizando productos de asbesto.

El primer uso conocido del asbesto fue alrededor del 2500 a. C. en lo que hoy es Finlandia, donde las fibras de amianto se mezclaron con arcilla para formar utensilios y ollas de cerámica más resistentes. La primera referencia escrita al amianto provino de Grecia alrededor del 300 a. C. cuando Teofrasto, uno de los estudiantes de Aristóteles, escribió un libro titulado Sobre piedras. En su libro, mencionó una sustancia mineral sin nombre, que parecía madera podrida, pero no se consumía cuando se rocía con aceite y se enciende. Los griegos lo usaban para fabricar mechas de lámparas y otros artículos ignífugos. Cuando el naturalista y estadista romano Plinio el Viejo escribió su exhaustiva Historia natural Aproximadamente en el 60 A.D. , describió este mineral a prueba de fuego y le dio el nombre de asbestinon, que significa insaciable, de donde obtenemos la palabra inglesa asbestos.

Aunque las cualidades ignífugas del asbesto continuaron fascinando a la comunidad científica durante cientos de años, no fue hasta el siglo XIX cuando el asbesto encontró muchos usos comerciales. La primera patente de Estados Unidos para un producto de amianto se emitió en 1828 para un material de revestimiento utilizado en máquinas de vapor. En 1868, Henry Ward Johns de los Estados Unidos patentó un material para techos ignífugo hecho de arpillera y papel laminado junto con una mezcla de alquitrán y fibras de asbesto. Se convirtió en un éxito inmediato. La minería a gran escala de depósitos de amianto cerca de Quebec, Canadá, comenzó en 1878 y estimuló el desarrollo de otros usos comerciales. En 1900, el asbesto se estaba utilizando para hacer juntas, cajas fuertes ignífugas, cojinetes, aislamiento de cableado eléctrico, materiales de construcción e incluso filtros para filtrar jugos de frutas.

Los desarrollos tecnológicos a principios del siglo XX dieron como resultado aún más usos para el asbesto. Muchos de los primeros materiales plásticos se basaban en fibras de amianto para refuerzo y resistencia al calor. Las baldosas de vinilo y asbesto se convirtieron en uno de los revestimientos para pisos más utilizados y permanecieron en uso hasta bien entrada la década de 1960. Los revestimientos de los frenos de los automóviles y los embragues también usaban grandes cantidades de amianto, al igual que una multitud de materiales de construcción. Después de la Segunda Guerra Mundial, el uso de amianto en productos continuó expandiéndose. Los cirujanos cardíacos utilizaron hilo de amianto para cerrar las incisiones, los árboles de Navidad se decoraron con nieve artificial de amianto y se comercializó una marca de pasta de dientes que utiliza fibras de amianto como abrasivo.

Sin embargo, el uso generalizado del amianto no estuvo exento de un lado oscuro. Los problemas de salud asociados con la exposición a partículas de asbesto en el aire se habían observado desde principios de la década de 1900 y dieron lugar a la aprobación de las Regulaciones de la industria del asbesto de 1931 en Inglaterra. A mediados de la década de 1960, empezaron a surgir problemas de salud entre los trabajadores de los astilleros que manipulaban aislamientos de asbesto durante la Segunda Guerra Mundial. En los Estados Unidos, el problema llegó a la etapa de crisis en la década de 1970, lo que obligó a la Agencia de Protección Ambiental (EPA) a imponer severas restricciones al uso de asbesto. Aunque la EPA levantó la prohibición de ciertos tipos de asbesto en 1991, la fe del público se había visto seriamente afectada y la mayoría de los fabricantes habían eliminado voluntariamente el asbesto de sus productos. Como resultado, el uso de asbesto en los Estados Unidos cayó de aproximadamente 880,000 toneladas / año (800,000 toneladas métricas / año) en 1973 a menos de 44,000 toneladas / año (40,000 toneladas métricas / año) en 1997.

En otros países, los productos de amianto todavía se utilizan ampliamente, especialmente en la industria de la construcción. El uso mundial de asbesto en 1997 se estimó en alrededor de 2,0 millones de toneladas / año (1,8 millones de toneladas métricas / año). La mayor parte de este asbesto se utiliza para fabricar productos de hormigón reforzado con asbesto, donde las fibras de asbesto se bloquean dentro del hormigón.

Las operaciones de extracción de amianto se encuentran en 21 países. Los principales productores de amianto son Rusia (antes URSS), Canadá, Brasil, Zimbabwe, China y Sudáfrica. Los depósitos más pequeños se encuentran en los Estados Unidos y varios otros países.

Materias primas

Hay seis tipos de asbesto:actinolita, amosita, antofilita, crocidolita, tremolita y crisolita. Los primeros cinco tipos se conocen como anfíboles. Se caracterizan por tener fibras muy fuertes y rígidas, lo que las convierte en un grave peligro para la salud. Las fibras de asbesto anfibólico pueden penetrar el tejido corporal, especialmente en los pulmones, y eventualmente causar el desarrollo de tumores. El sexto tipo de amianto, crisotilo, se conoce como serpentina. Sus fibras son mucho más suaves y flexibles que el amianto anfibólico y causan menos daño al tejido corporal. Los seis tipos de asbesto están compuestos por largas cadenas de átomos de silicio y oxígeno, unidos con varios metales, como magnesio y hierro, para formar las fibras cristalinas en forma de bigotes que caracterizan a este mineral.

El crisotilo es el tipo de amianto más comúnmente utilizado y representó aproximadamente el 98% de la producción mundial de amianto en 1988. Por lo general es blanco, y a veces se lo conoce como amianto blanco, aunque también puede ser de color ámbar, gris o verdoso. La mayoría de las fibras de crisotilo tienen aproximadamente 0,25-0,50 pulgadas (6,4-12,7 mm) de largo y generalmente se agregan a las mezclas de concreto para proporcionar refuerzo. Solo alrededor del 8% de las fibras de crisotilo son lo suficientemente largas como para hilarse en telas o cuerdas.

La amosita, a veces llamada asbesto marrón, representó aproximadamente el 1% de la producción mundial en 1988. A menudo tiene un tinte marrón claro, pero también se encuentra en colores oscuros, así como en blanco. La amosita tiene fibras gruesas de aproximadamente 0,12 a 6,0 pulgadas (3,0 a 152,0 mm) de largo. Las fibras son difíciles de hilar en tela o cuerda y se utilizan principalmente como material aislante, aunque ese uso está prohibido en muchos países.

La crocidolita, a veces llamada asbesto azul, representó el 1% restante de la producción mundial. Tiene un tinte azulado y sus fibras miden aproximadamente 0,12-3,0 pulgadas (3,0-76,0 mm) de largo. La crocidolita tiene una resistencia a la tracción muy alta y una excelente resistencia a los productos químicos. Uno de sus usos es como refuerzo en plásticos.

Los otros tres tipos de asbesto —antofilita, actinolita y tremolita— no tienen aplicaciones comerciales importantes y rara vez se extraen.

El
proceso de fabricación

Los depósitos de amianto se encuentran bajo tierra y el mineral se lleva a la superficie para su procesamiento utilizando prácticas mineras convencionales. El asbesto crisotilo generalmente se encuentra cerca de la superficie y se puede acceder a él con una mina a cielo abierto. Otros depósitos de asbesto se encuentran a diferentes profundidades y pueden requerir túneles de hasta 900 pies (300 m) para acceder.

Las fibras de asbesto se forman por el crecimiento gradual de cristales minerales en las grietas o venas que se encuentran en las formaciones rocosas blandas. Los cristales crecen a lo largo de la vena y el ancho de la vena determina la longitud de la fibra de asbesto resultante. Debido a que los minerales provienen de la roca circundante, la composición química de las fibras es similar a la rock. Como resultado, el asbesto debe separarse del mineral rocoso utilizando métodos físicos, en lugar de los métodos químicos que a veces se utilizan para procesar otros minerales.

Estos son los pasos que se utilizan para procesar el mineral de amianto crisotilo que se encuentra comúnmente en Canadá:

Minería

• 1 Los depósitos de amianto crisólito generalmente se localizan mediante un sensor magnético llamado magnómetro. Este método se basa en el hecho de que el mineral magnético magnetita se encuentra a menudo cerca de formaciones de asbesto. Las perforaciones de testigos se utilizan para señalar la ubicación de los depósitos y para determinar el tamaño y la pureza del asbesto.

  La mayoría de las operaciones de extracción de amianto crisotilo se llevan a cabo en una mina a cielo abierto. Una serie en espiral de terrazas planas, o bancos, se cortan en los lados interiores inclinados del pozo. Estos se utilizan como plataforma de trabajo y como camino para transportar el mineral hacia arriba y fuera del pozo. Los depósitos de mineral de amianto se desprenden de la roca circundante mediante una cuidadosa perforación y voladura con explosivos. Los escombros rocosos resultantes se cargan en grandes camiones de transporte con neumáticos y se sacan de la mina. Algunas operaciones utilizan una técnica de excavación llamada derrumbe de bloques, en la que una sección del depósito de mineral se corta hasta que se desmorona por su propio peso y se desliza por un conducto hacia los camiones de transporte que esperan.

Separación

El mineral contiene solo alrededor del 10% de amianto, que debe separarse cuidadosamente de la roca para evitar fracturar las fibras muy delgadas. El método de separación más común se llama molienda en seco. En este método, la separación primaria se realiza en una serie de operaciones de trituración y aspiración al vacío en las que las fibras de asbesto se succionan literalmente del mineral. A esto le sigue una serie de operaciones de separación secundaria para eliminar el polvo de roca y otros escombros pequeños.

• 2 El mineral se introduce en una trituradora de mandíbulas, que aprieta el mineral para romperlo en pedazos de 0,75 pulgadas (20,0 mm) de diámetro o menos. Luego, el mineral triturado se seca para eliminar la humedad que pueda estar presente.
• 3 El mineral cae sobre la superficie de una criba vibratoria de malla 30, que tiene aberturas de 0,002 pulgadas (0,06 mm) de diámetro. A medida que la pantalla vibra, las fibras de amianto sueltas suben a la parte superior del mineral triturado y se aspiran. Debido a que el mineral triturado es mucho más denso que las fibras, solo las partículas de roca más pequeñas se aspiran con el asbesto.
• 4 Las partículas finas de limo y roca que caen a través de la criba vibratoria se denominan pasantes o relaves y se desechan. Las piezas de mineral triturado que permanecen en la criba se denominan sobre y se mueven a la siguiente etapa de procesamiento.

  El mineral triturado de la primera criba se alimenta a través de una segunda trituradora, que reduce las piezas de mineral a aproximadamente 0,25 pulgadas (6,0 mm) de diámetro o menos. Luego, el mineral cae sobre otra criba vibratoria de malla 30 y repite el proceso descrito en los pasos 3 y 4.

• 5 El proceso de trituración y aspiración al vacío de las fibras de amianto se repite dos veces más. Cada vez, los trozos de mineral se hacen más pequeños hasta que se capturan las últimas fibras de asbesto y el mineral restante es tan pequeño que cae a través de la pantalla y se desecha. Este proceso de cuatro pasos también separa las fibras de asbesto por longitud. Las fibras más largas se desprenden de la roca circundante en la primera trituradora y se aspiran de la primera criba. Las fibras de menor longitud se liberan y se capturan en cada conjunto sucesivo de trituradoras y cribas, hasta que las fibras más cortas se capturan en la última criba.
• 6 Las fibras de asbesto y otros materiales capturados de cada pantalla se transportan suspendidos en una corriente de aire y pasan a través de cuatro separadores ciclónicos separados. Los escombros más pesados ​​y las partículas de polvo de roca caen al centro de la corriente de aire en remolino y salen por la parte inferior de los separadores.
• 7 Luego, el aire pasa a través de cuatro conjuntos de filtros separados, que capturan las fibras de amianto de diferentes longitudes para el empaque.

Control de calidad

Las fibras de asbesto se clasifican de acuerdo con varios factores. Uno de los factores más importantes es su extensión, ya que determina las aplicaciones donde se pueden utilizar y, por tanto, su valor comercial.

El sistema de clasificación más común para las fibras de amianto crisotilo se denomina método de clasificación seca estándar de Quebec. Esta norma define nueve grados de fibras desde el grado 1, que es el más largo, hasta el grado 9, que es el más corto. En el extremo superior de la escala, los grados 1 a 3 se denominan fibras largas y van desde 0,74 pulgadas (19,0 mm) y más largos hasta 0,25 pulgadas (6,0 mm) de longitud. Los grados 4 a 6 se denominan fibras medianas, mientras que los grados 7 a 9 se denominan fibras cortas. Las fibras de grado 8 y 9 tienen menos de 0,12 pulgadas (3,0 mm) de largo y se clasifican por su densidad suelta en lugar de por su longitud.

Otros factores para establecer la calidad de las fibras de amianto incluyen pruebas para determinar el grado de separación o apertura de las fibras, la capacidad de refuerzo de las fibras en el hormigón y el contenido de polvo y gránulos. Las aplicaciones específicas pueden requerir otros estándares y pruebas de control de calidad.

Salud y
Efectos ambientales

En la actualidad, se acepta generalmente que la inhalación de fibras de amianto puede asociarse con tres enfermedades graves y, a menudo, mortales. Dos de estos, el cáncer de pulmón y la asbestosis, afectan los pulmones, mientras que el tercero, el mesotelioma, es una forma rara de cáncer que afecta el revestimiento de las cavidades torácica y abdominal.

También se acepta ahora en general que los diferentes tipos de amianto, en particular los anfíboles, plantean un peligro para la salud mayor que el amianto crisotilo.

Finalmente, se reconoce que otros factores, como la longitud de las fibras y la duración y el grado de exposición, pueden determinar el peligro para la salud que representa el amianto. De hecho, algunos estudios han demostrado que algunos cánceres de pulmón inducidos por asbesto solo ocurren cuando la exposición está por encima de un cierto nivel de concentración. Por debajo de ese umbral, no hay un aumento estadístico en el cáncer de pulmón sobre el encontrado en la población general.

Aunque no todos están de acuerdo con estos hallazgos, las preocupaciones generales sobre los posibles efectos adversos para la salud de la inhalación de fibras de asbesto han llevado a regulaciones más estrictas sobre la cantidad permitida de asbesto en el aire en el lugar de trabajo. Estas regulaciones varían de un país a otro, pero todas exigen niveles significativamente más bajos que los encontrados anteriormente. En los Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) estableció la exposición máxima permitida a fibras de más de 0,005 mm en 0,2 fibras / centímetro cúbico durante una jornada laboral de ocho horas o una semana laboral de 40 horas.

Los niveles de asbesto en el aire en el ambiente general fuera del lugar de trabajo son muchas veces más bajos y no se consideran un peligro.

El futuro

El asbesto sigue siendo un componente importante en muchos productos y procesos, aunque se espera que su uso siga siendo bajo en los Estados Unidos. Se espera que las regulaciones de exposición más estrictas y los procedimientos mejorados de fabricación y manipulación actualmente en vigor eliminen los problemas de salud asociados con el asbesto.