Artilheiro Nordberg
Ocorrência e usos
O alumínio é o metal mais abundante na crosta terrestre, onde se encontra em combinação com oxigênio, flúor, sílica, etc., mas nunca no estado metálico. A bauxita é a principal fonte de alumínio. Consiste em uma mistura de minerais formados pelo intemperismo de rochas contendo alumínio. As bauxitas são a forma mais rica desses minérios intemperizados, contendo até 55% de alumina. Alguns minérios lateríticos (contendo porcentagens mais altas de ferro) contêm até 35% de Al2O3· Os depósitos comerciais de bauxita são principalmente gibbsita (Al2O3· 3H2O) e boemita (Al2O3H ·2O) e são encontrados na Austrália, Guiana, França, Brasil, Gana, Guiné, Hungria, Jamaica e Suriname. A produção mundial de bauxita em 1995 foi de 111,064 milhões de toneladas. A gibbsita é mais facilmente solúvel em soluções de hidróxido de sódio do que a boemita e, portanto, é preferida para a produção de óxido de alumínio.
O alumínio é amplamente utilizado na indústria e em maiores quantidades do que qualquer outro metal não ferroso; a produção mundial de metal primário em 1995 foi estimada em 20,402 milhões de toneladas. É ligado com uma variedade de outros materiais, incluindo cobre, zinco, silício, magnésio, manganês e níquel e pode conter pequenas quantidades de cromo, chumbo, bismuto, titânio, zircônio e vanádio para fins especiais. Os lingotes de alumínio e ligas de alumínio podem ser extrudados ou processados em laminadores, aramados, forjas ou fundições. Os produtos acabados são utilizados na construção naval para acessórios internos e superestruturas; a indústria elétrica de fios e cabos; a indústria da construção civil para esquadrias, telhados e revestimentos de casas e janelas; indústria aeronáutica para fuselagens e revestimentos de aeronaves e outros componentes; indústria automobilística para carroceria, blocos de motor e pistões; engenharia leve para eletrodomésticos e equipamentos de escritório e na indústria de joias. Uma das principais aplicações da folha é em recipientes para bebidas ou alimentos, enquanto a folha de alumínio é usada para embalagens; uma forma de partículas finas de alumínio é empregada como pigmento em tintas e na indústria pirotécnica. Artigos fabricados em alumínio recebem frequentemente um acabamento superficial protetor e decorativo por anodização.
O cloreto de alumínio é usado no craqueamento de petróleo e na indústria da borracha. Ele vaporiza no ar para formar ácido clorídrico e combina explosivamente com água; conseqüentemente, os recipientes devem ser mantidos bem fechados e protegidos da umidade.
Compostos de alquilalumínio. Estes estão crescendo em importância como catalisadores para a produção de polietileno de baixa pressão. Eles apresentam um perigo tóxico, de queimadura e de incêndio. Eles são extremamente reativos com ar, umidade e compostos contendo hidrogênio ativo e, portanto, devem ser mantidos sob uma camada de gás inerte.
Riscos
Para a produção de ligas de alumínio, o alumínio refinado é fundido em fornos a óleo ou a gás. Adiciona-se uma quantidade regulada de endurecedor contendo blocos de alumínio com uma percentagem de manganês, silício, zinco, magnésio, etc. O fundido é então misturado e passado para um forno de espera para desgaseificação, passando argônio-cloro ou nitrogênio-cloro através do metal. A emissão de gases resultantes (ácido clorídrico, hidrogênio e cloro) tem sido associada a doenças ocupacionais e muito cuidado deve ser tomado para que os controles de engenharia apropriados capturem as emissões e também evitem que cheguem ao ambiente externo, onde também podem causar danos. A escória é retirada da superfície do fundido e colocada em recipientes para minimizar a exposição ao ar durante o resfriamento. Um fundente contendo flúor e/ou sais de cloreto é adicionado ao forno para ajudar na separação do alumínio puro da escória. Óxido de alumínio e vapores de flúor podem ser liberados, de modo que este aspecto da produção também deve ser cuidadosamente controlado. Equipamentos de proteção individual (EPI) podem ser necessários. O processo de fundição do alumínio é descrito no capítulo Indústria metalúrgica e metalúrgica. Nas oficinas de fundição, também pode ocorrer exposição ao dióxido de enxofre.
Uma ampla gama de diferentes formas cristalinas de óxido de alumínio é usada como matéria-prima de fundição, abrasivos, refratários e catalisadores. Uma série de relatos publicados de 1947 a 1949 descrevia uma fibrose intersticial não nodular progressiva na indústria de abrasivos de alumínio, na qual o óxido de alumínio e o silício eram processados. Esta condição, conhecida como doença de Shaver, foi rapidamente progressiva e muitas vezes fatal. A exposição das vítimas (trabalhadores da produção de alundum) foi a uma fumaça densa composta por óxido de alumínio, sílica livre cristalina e ferro. As partículas eram de uma faixa de tamanho que as tornava altamente respiráveis. É provável que a preponderância da doença seja atribuível aos efeitos pulmonares altamente prejudiciais da sílica livre cristalina finamente dividida, em vez do óxido de alumínio inalado, embora a etiologia exata da doença não seja compreendida. A doença de Shaver é principalmente de interesse histórico agora, uma vez que nenhum relato foi feito na segunda metade do século XX.
Estudos recentes sobre os efeitos na saúde de exposições de alto nível (100 mg/m3) aos óxidos de alumínio entre os trabalhadores envolvidos no processo Bayer (descrito no capítulo Indústria metalúrgica e metalúrgica) demonstraram que trabalhadores com mais de vinte anos de exposição podem desenvolver alterações pulmonares. Essas alterações são caracterizadas clinicamente por graus menores, predominantemente assintomáticos, de alterações restritivas da função pulmonar. A radiografia de tórax revelou opacidades pequenas, escassas e irregulares, principalmente nas bases pulmonares. Essas respostas clínicas foram atribuídas à deposição de poeira no paraênquima pulmonar, resultado de exposições ocupacionais muito altas. Esses sinais e sintomas não podem ser comparados à resposta extrema da doença de Shaver. Deve-se notar que outros estudos epidemiológicos no Reino Unido sobre exposições generalizadas de alumina na indústria de cerâmica não produziram evidências de que a inalação de pó de alumina produza sinais químicos ou radiográficos de doença ou disfunção pulmonar.
Os efeitos toxicológicos dos óxidos de alumínio permanecem de interesse devido à sua importância comercial. Os resultados de experimentos com animais são controversos. Um óxido de alumínio especialmente fino (0.02 μm a 0.04 μm), cataliticamente ativo, raramente usado comercialmente, pode causar alterações pulmonares em animais administrados por injeção diretamente nas vias aéreas pulmonares. Não foram observados efeitos de doses mais baixas.
Também deve ser notado que a chamada “asma da sala de cubas” que tem sido frequentemente observada entre trabalhadores em operações de processamento de alumínio, provavelmente é atribuída à exposição a fluxos de flúor, e não ao próprio pó de alumínio.
A produção de alumínio foi classificada como Grupo 1, conhecida situação de exposição humana cancerígena, pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC). Tal como acontece com as outras doenças descritas acima, a carcinogenicidade é provavelmente atribuída às outras substâncias presentes (por exemplo, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e pó de sílica), embora o papel exato dos pós de alumina simplesmente não seja compreendido.
Alguns dados sobre a absorção de altos níveis de alumínio e danos ao tecido nervoso são encontrados entre indivíduos que necessitam de diálise renal. Esses altos níveis de alumínio resultaram em danos cerebrais graves e até fatais. Essa resposta, no entanto, também foi observada em outros pacientes submetidos à diálise, mas que não apresentavam níveis elevados semelhantes de alumínio no cérebro. Experimentos com animais não tiveram sucesso em replicar essa resposta cerebral, ou doença de Alzheimer, que também foi postulada na literatura. Estudos epidemiológicos e de acompanhamento clínico sobre essas questões não foram definitivos e nenhuma evidência de tais efeitos foi observada em vários estudos epidemiológicos em larga escala de trabalhadores do alumínio.