El amianto, características técnicas, por Víctor Montes 1. QUÉ ES EL AMIANTO? 1.1 Amianto mineral: composición

Transcripción

1 El amianto, características técnicas, por Víctor Montes 1. QUÉ ES EL AMIANTO? 1.1 Amianto mineral: composición El amianto, también llamado asbesto, es un grupo de minerales metamórficos fibrosos que ocurren de forma natural en la naturaleza, estos están compuestos de silicatos complejos de hierro, aluminio, sodio y magnesio principalmente y se pueden clasificar en dos grandes grupos anfíboles y serpentinas. El Amianto es producto de la recristalización de la Serpentina bajo efectos de acción hidrotermal. Se forma a partir del olivino como resultado de la influencia de las soluciones hidrotermales sobre rocas ultrabásicas, tales como peridotitas y dunitas. Extracción Las fibras se separan del mineral mediante trituración, succión por aire y bastidores vibrantes, y se clasifican por longitudes o calidades. El sistema de clasificación más empleado, el método de prueba normalizado de Québec (Canadá), divide las fibras en siete grupos según su longitud: las más largas corresponden al primer grupo y las más cortas, denominadas asbesto molido, al séptimo grupo. La extracción del mineral de amianto se realiza en explotaciones de minas a cielo abierto. 1

2 Figura 1: Mina de crisotilo en el Monte Belsidere en El Edén y Lowell (Vermont) EEUU Variedades del amianto Las distintas formas del amianto se pueden clasificar en dos grandes grupos: serpentinas y anfíboles Amianto Serpentinas Anfíboles Crisotilo o amianto blanco Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Crocidolita o amianto azul Na(Fe +3 ) 3 (Fe +3 ) 2 Si 8 O 22 (OH) 2 Antofilita (Mg,Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Tremolita Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 Amosita o amianto marrón (Fe,Mg) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Figura 2: variedades del amianto a) Serpentinas Actinolita Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 Composición: Silicato de Magnesio y Hierro su fórmula mineral : simplificada, (MgFe) 3 * Si 2 O 5 * (OH) 4 Las serpentinas constituyen un grupo de minerales que se caracterizan por estar formados por silicatos de cadena simple y no presentarse en forma de cristales, excepto en el caso de pseudomorfismos. Son productos de alteración de ciertos silicatos magnésicos, especialmente olivino (silicato de hierro y magnesio, su apariencia es la de un mineral verde parduzco y se halla en las rocas de origen volcánico, especialmente en los basaltos, cristaliza en el sistema rómbico piramidal. Se transforma con facilidad en serpentina o silicato hidratado de magnesio separando al mismo tiempo al hierro en forma de magnetita), piroxenos (silicatos monoclínicos de hierro y de calcio, de brillo vítreo, color negro o verde negruzco, son inalterables por el ácido clorhídrico, se encuentran presentes en las rocas ígneas. Químicamente tienen un parecido a los anfíboles pero se diferencian de estos por tener un plano de exfoliación de 90º). 2

3 Existen tres formas polimorfas que cristalizan en el sistema monoclínico pero únicamente vamos a tratar la forma polimórfica fibrosa denominada crisotilo, comúnmente llamado amianto blanco. La estructura cristalina del crisotilo se presenta en estado natural en forma de capas que pueden formar fibrillas de diámetros comprendidos entre 0.02 y 0.03 µm, pudiendo llegar a relaciones longitud-diámetro del orden de 100/1. Figura 3: Fibras de Crisotilo Figura 4: Fibras de Crocidolita Figura 5: Fibras de amosita. b) Anfíboles Son un grupo de minerales formados por silicatos de cadena doble que contienen los mismos tipos de elementos que los piroxenos pero además contienen grupos hidroxilo (OH). Presentan forma generalmente alargada o acicular y se encuentran fundamentalmente en las rocas ígneas y metamórficas. Forman parte de este grupo la crocidolita o amianto azul, la amosita o amianto marrón, la antofilita, la tremolita y la actinolita, entre otros. Presentan una cadena doble de silicatos lo que les confiere unas propiedades distintas a las del crisolito (serpentina), estas son, las fibras son rectas, el diámetro de estas son diez veces superior a las del crisotilo con variaciones importantes entre una variedad y otra (crocidolita: 0.06 a1.2 µm; amosita: 0.15 a 1.5 µm y antofilita: 0.25 a 2.5 µm) serpentinas (cadena simple) Crisotilo o amianto blanco: Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Su coloración va desde el verde al blanco o al amarillento. Sus fibras son flexibles e hilables. 3

4 Anfíboles (cadena doble) Antofilita: (Mg,Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Color blanco. Haces de fibras cortas, no adecuadas para hilatura Amosita o amianto marrón: (Fe,Mg) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Fibras brillantes, rectas y duras, no adecuadas para hilatura Crocidolita o amianto azul: Na(Fe +3 ) 3 (Fe +3 ) 2 Si 8 O 22 (OH) 2 Color azul lavanda. Sus fibras tienen dureza intermedia entre crisotilo y amosita. Fibras largas se pueden hilar. Tremolita : Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 De color blanco y brillante. Sus fibras se rompen con facilidad, no hilable. Figura6: Principales variedades de amianto Características físico- químicas del amianto Cuando se habla de amianto es indispensable remarcar la propiedad que lo ha hecho tan útil y a la vez tan nocivo para la salud, la friabilidad. La friabilidad, propiedad por la cual el amianto es susceptible de separarse en fibras. Cuando hablamos de fibras de amianto nos referimos a un 4

5 conjunto de miles de fibras de diferentes longitudes y diámetros en forma de haces o agregados, que al separarse, forman a su vez fibras cada vez más finas del orden de décimas de micras (fibrillas); como dato informativo 1 mm de amianto equivale aproximadamente a fibrillas. Entre las propiedades físicas y químicas del amianto, podemos destacar las siguientes: Resistencia química Todas las variedades de amianto son muy resistentes a los álcalis. Los anfíboles, especialmente la crocidolita y la amosita, presentan una buena resistencia a los ácidos. En cambio las serpentinas, crisotilo (con cadena simple), son atacables por ácidos débiles. Son fibras poco biodegradables Al ser fibras minerales inorgánicas no se pueden descomponer por la acción de ningún microorganismo, hongo o bacteria. Resistencia a la abrasión Como consecuencia de la estructura de fibras y fibrillas con gran superficie específica que le confieren una gran flexibilidad y estabilidad. Resistencia a la fricción Mismas consideraciones que en abrasión. Aislamiento acústico Su gran volumen interno dentro de la estructura fibrosa del amianto facilita la absorción de la energía sonora. Aislamiento eléctrico El mineral de amianto es un material inorgánico, no metálico, por lo que no es conductor, de ahí sus propiedades como aislantes eléctricos. Aislamiento térmico En cuanto al carácter ignifugo, cuando se calcinan las fibras de amianto, estas pierden el agua de constitución mediante una reacción endotérmica. Esta reacción endotérmica necesita un aporte de calor para que se desarrolle y lo obtiene absorbiéndolo directamente del foco emisor del calor. Esta absorción extra de calor por parte del amianto hace que proteja al resto de materiales frente al fuego porque el calor que llega a estos es menor. Resistencia a la tracción Debido a la flexibilidad y estabilidad que le da su estructura fibrosa. Facilidad de fabricar tejidos Debido a su carácter friable, con fibras suaves como la seda, largas y resistentes se pueden separar y son suficientemente flexibles como para ser tejidas o juntadas por presión con gran facilidad. Dependiendo de la variedad 5

6 de amianto esta propiedad cambia ( ver Tabla 1. Principales variedades del amianto) Características de las variedades más importantes del amianto Variedad Crisotilo Crocidolita Amosita Mineral de procedencia Serpentina Anfíboles Riebequita Silicato de hierro y sodio Grunerita Silicato de hierro y magnesio Naturaleza Silicato de magnesio hidratado Composición Química en % SiO FeO Fe 2O MgO Na 2O H 2O Color Blanco Azul Marrón T fusión del residuo 1500ºC 1000ºC 1100ºC Flexibilidad Excelente Buena Baja Aptitud para la hilatura Muy buena Baja Baja Resistencia a la tracción Kgf/mm Kgf/mm Kgf/mm 2 Resistencia Química A los álcalis A ácidos y álcalis A ácidos y álcalis Tabla 1: Cuadro resumen. Principales productores del amianto Los principales países productores a principios del siglo XX fueron Alemania, Francia, Italia y Gran Bretaña, bien como países intermediarios desde sus colonias o bien como intermediarios comerciales. En la actualidad los principales países productores son EEUU, Canadá, Sudáfrica y la antigua Unión Soviética. Situando las principales explotaciones de minas a cielo abierto en EEUU, Urales, Zimbawe, Canadá, Kazajstán, Brasil y China (de forma local). La producción mundial ronda los Toneladas/año siendo los mayores consumidores los países de la Europa del Este donde no existen prohibiciones gubernamentales. GRUPO VARIEDAD PRINCIPALES YACIMIENTOS SERPENTINA CRISOTILO CANADÁ, RODESIA Y RUSIA (90% AMIANTO UTILIZADO EN EL MUNDO) AMOSITA SUR DE ÁFRICA CROCIDOLITA SUR DE ÁFRICA ANFÍBOLES ANTOFILITA FINLANDIA ACTINOLITA SUR DE ÁFRICA Tabla 2: Situación de los yacimientos de amianto en el mundo 2- USOS Y APLICACIONES DEL AMIANTO 6

7 La longitud de las fibras, así como la composición química del mineral, determina el tipo de producto que puede fabricarse con el amianto, el amianto debido a sus propiedades físico-químicas (Alta resistencia mecánica a la tracción y fricción, Magnífica resistencia al calor, Buen aislante eléctrico térmico y acústico, Gran resistencia a ácidos y bases, No le afecta la oxidación ni la corrosión, Resistente al ataque de microorganismos, Afinidad con otros materiales, Larga durabilidad, Abundancia en la naturaleza con costes de obtención reducidos: Gran impacto ambiental, Costes de producción final bajos) y su gran facilidad para mezclarse con diferentes materiales para producir infinidad de productos terminados: Placas de yeso Pavimentos vinílicos de PVC Amianto proyectado como protección de estructuras contra el fuego Puertas contrafuegos Revestimientos térmicos Relleno de Cámaras de aire (paredes y techos) Aislamiento de hornos y calderas En cartón o placas de baja densidad Para aislamiento de focos puntuales de calor en mantas Trajes de seguridad de bomberos Placas onduladas de cielo raso Placas de aislamiento acústico Cordón trenzado para aislar tuberías Tuberías de aguas residuales Figura7 Calorifugado tuberías(friable) Figura8: Revestimiento interior caldera (friable) Figura 9: Junta Figura 10: Zapata de freno 7

8 Figura 9: Tubería de fibrocemento Figura 10: cubierta de fibrocemento Víctor Montes Morlanes Gerente MAGMA GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL, S.L.U. 8