Estanho Puro – Grau “A”
Elemento químico metálico obtido na
fundição do minério de cassiterita. Após o refino metalúrgico atinge a
pureza Grau “A”. Metal não tóxico, maleável, dúctil e baixo ponto de
fusão (232º. C) utilizado na eletroeletrônica, fundição, metalurgia,
automobilística, metal-mecânica, hidráulica e outras.
O estanho é um mineral relativamente
raro e a maior parte das reservas é de baixo teor, o que dificulta ou
inviabiliza sua exploração econômica. Contudo, a extração do metal,
quando em teores mais elevados é bastante simples. O principal minério
do estanho é a cassiterita ou óxido de estanho, geralmente associado a
granitos, no entanto, a maior parte do estanho explorável economicamente
é obtida de jazidas secundárias.
As reservas de estanho são suficientes
para manter o consumo mundial nos patamares atuais por pouco mais de 20
anos. O Brasil está entre os países com maior potencial de reservas a
serem exploradas.
A evolução do consumo do estanho pode
ser estimada em relação à evolução da sociedade industrial, ou mais
diretamente pelo consumo de embalagens alimentícias e ao consumo de
veículos. As aplicações mais relevantes do estanho atualmente, contando o
estanho contido, são respectivamente: as folhas de estanho,
folhas-de-flandres (tinplates), consumindo, respectivamente, 32e 27% do consumo aparente LME (London Metal Exchange).
As aplicações mais relevantes continuam a
ser o mercado de embalagem com as folhas-de-flandres e as soldas, para
estas últimas, notadamente, destinadas às indústrias automobilísticas,
de telecomunicações e de eletro-eletrônicos. A indústria do estanho
sofreu também com a queda no consumo da indústria automobilística, que
substituiu parcialmente a solda estanhada por outras técnicas,
utilizando-se de outros metais não-ferrosos. O processo de redução da
intensidade do uso do estanho não é propriamente uma novidade, visto
que, mesmo na década de 1950 e 1960 o setor já vinha sofrendo,
principalmente pelo seu elevado custo.
Vislumbra-se a possibilidade de aumento
do consumo de estanho nos próximos anos, em função da substituição total
(a Casa Seu Alfredo não utiliza e não comercializa peças que contenham
chumbo), ou parcial do chumbo em diversos usos, inclusive ligas
estanho/chumbo, devido à toxidade do chumbo, como por exemplo, em
cápsulas para garrafas de vinho e projéteis de armas de fogo.
Em função da importância do Brasil no cenário internacional do estanho, na reunião do Comitê Executivo da ATPC (Association of Tin Producing Countries) de setembro de 1998 ficou decidida a transferência da sede da entidade para o Rio de Janeiro. Segundo o ITRI (Internacional Tin Research Institute) o aumento potencial do consumo mundial de estanho é de cerca de 30 mil toneladas nos próximos anos.
A indústria de extração mineral
necessita de incentivos para investimentos de longo prazo,
principalmente em pesquisas geológicas e em processos de extração.
Portanto, medidas de políticas públicas específicas para o setor,
políticas verticais, necessariamente passam por uma forma de viabilizar
investimento privado induzindo o setor a agregar valor. Para isto,
faz-se necessário o amortecimento do risco que acaba elevando-se com o
alto custo financeiro, com o câmbio desvalorizado ou volátil e com um
regime tributário pouco adequado ao investimento de risco. Uma outra
necessidade que se deve retomar é a de infra-estrutura adequada,
principalmente energia-elétrica e transporte, de forma a possibilitar o
adequado tratamento nos locais de extração e o transporte em meios mais
eficientes, reduzindo o custo do produto final, tornando-o mais
competitivo e rentável.
O Brasil é o sétimo maior produtor de
Estanho, com produção aproximada de 12 mil toneladas de Sn contido em
2007, o que representa cerca de 4% da produção mundial, que foi de 300
mil toneladas, como mostra a Figura 1. A China é o maior produtor
mundial, com 130 mil toneladas.
Entre as principais aplicações do estanho e suas ligas, temos:
Revestimentos de Estanho
– Atualmente a principal aplicação do estanho na indústria consiste na
deposição deste elemento como revestimento na superfície de chapas de
aço com o objetivo de aumento da resistência à corrosão, principalmente
no caso de embalagens para alimentos. Os revestimentos em geral
representam 40 % do total mundial do consumo de estanho.
Chapas de Aço Estanhadas (Folhas de Flandres)
– O estanho isola o aço do contato com o ambiente corrosivo e assim o
protege. Especificamente no caso de latas para embalagens de produtos
alimentícios, o estanho confere proteção ao aço contra a ação corrosiva
destes produtos, e as pequenas quantidades de estanho dissolvidas nestes
produtos não acarretam nenhuma modificação sensível na sua qualidade,
assim como não ocorre desprendimento de hidrogênio nesses ambientes.
Entretanto, quando ocorre alguma falha no revestimento, a ação corrosiva
nesta região é tão rápida que a perfuração de chapa de aço acontece de
modo muito rápido.
Metais de enchimento para soldagem branca
– O estanho líquido adere, de modo relativamente fácil, à superfície da
maioria dos produtos metálicos, o que favorece seu uso como metal de
enchimento no caso de soldagem branca.
Metais para fundição
– Certas ligas para mancais podem ser fundidas em moldes de areia ou em
moldes metálicos para a fabricação de diferentes tipos de peças com
diversas finalidades aqui se inclui as peças artesanais de estanho.
Supercondutibilidade – O
estanho transforma-se num supercondutor abaixo de 3,72 K e foi um dos
primeiros supercondutores a ser estudado; o efeito Meissner, uma das
características dos supercondutores, foi descoberto inicialmente em
cristais supercondutores de estanho. O composto nióbio-estanho Nb3Sn
é comercialmente usado para produzir fios de imãs supercondutores. Os
eletroímãs supercondutores que pesam alguns quilogramas são capazes de
produzir campos magnéticos comparáveis a toneladas de eletroímãs
convencionais.
Curiosidade:
os compostos de estanho são usados na manufatura de vidros opacos e
vernizes. O fluoreto de estanho é um dos componentes das pastas dentais
com flúor. – O estanho liga-se com facilidade ao ferro, e por isso é
usado na indústria automotiva para revestimento e acabamentos da
lataria. – O estanho também é muito usado em telhas, correntes e
âncoras.
– Os recipientes de aço blindados com estanho são muito usados para a
conservação de alimentos. – Revestimentos de sais de estanho
pulverizados sobre vidro conduzem eletricidade. Esses revestimentos
podem ser usados em painéis luminosos e em pára-brisas para livrá-los de
água ou gelo. A cor natural do
estanho é brilhante como a prata, com a vantagem de não exigir a limpeza
e polimento constantes desta. Observa-se que a cor escura
tradicionalmente associada nada mais é do que o fruto de um processo
longo de oxidação, suscetível de ser acelerado mediante tratamento
especial para quem preferir o acabamento escuro.
As propriedades físicas, químicas,
mecânicas e eletromagnéticas do material determinam a importância do
material para as grandes áreas do conhecimento, como a engenharia de
materiais, ligada intimamente à importância comercial e à gama de
aplicações do material no cenário da ciência dos materiais.
MÉTODOS DE EXTRAÇÃO E PROCESSAMENTO MINERAL
O método de extração dos minerais de
estanho é relativamente simples, devido à simplicidade do minério –
estanho negro. Primeiramente, o minério é concentrado e separado das
impurezas terrosas através de uma lavagem. Esse processo é facilmente
realizado, pois o estanho tem elevado peso específico (6,8 a 7,0). O
seguinte processo funciona bem para o estanho em grão, porém para o
estanho de veio requer um tratamento mais complexo. Da mesma forma
lava-se o minério triturado e por calcinação oxidante elimina-se o
arsênio (Ar) e o enxofre (S). Usando um separador
eletromagnético separa-se o tungstênio e o resíduo resultante da
calcinação das piritas. A extração do estanho a partir dos concentrados
de minérios é feita pela redução do minério em um forno de cuba ou de
revérbero. Aquecendo assim a pedra de estanho com carvão em pedra no
forno de revérbero. Logo o óxido é reduzido:
SnO2 + 2C = 2CO + Sn
Retira-se o estanho metálico concentrado
no fundo do forno e este é moldado em lingotes ou blocos com cerca de
99,5% de estanho metálico. A escória é retratada e recupera-se de 20 a
40 por cento do metal contido
REFINO
O refinamento do estanho é feito a
partir do aquecimento a uma temperatura ligeiramente acima da necessária
para a fusão do metal, na fornalha inclinada dentro de um forno de
revérbero. O estanho, por sua vez, escoa até o fundo da fornalha
deixando, o que seria a escória de refino, ou impurezas metálicas
oxidadas. Depois deste processo o estanho ainda pode ser purificado
agitando-se o metal com um pedaço de madeira. O metal é agitado pelo
borbulhamento dos gases ascendentes e isto expõe o estanho
subsequentemente à ação oxidante do ar. As impurezas são retiradas na
forma de espuma, porém como a escória do refino contém grande quantidade
de estanho, ela é refundida com o minério. A recuperação do estanho
através de chapa e aparas de outros objetos é um importante processo.
Tratando as aparas com cloro, em um cilindro de ferro fechado, forma-se
cloreto estânico, volátil, que se transforma algumas vezes em hidreto
(SnCl4. 5H20) utilizado, dentre outras maneiras,
na indústria de seda. Concluindo, num forno de fornalha aberta,
fundem-se as aparas de ferro resultantes.
Importância do metal para a Engenharia de Materiais
A grande importância do estanho na
engenharia de materiais compreende à formação de ligas com diferentes
propriedades, assim como a maioria dos metais. As ligas, de acordo com
suas propriedades, são aplicadas comercialmente. Já o estanho puro é
utilizado para fabricação de embalagens, tintas, tanques de
armazenamento, entre outras aplicações, sendo também relevante para a
engenharia de materiais.
Há diversos tipos de estanho, com
diferentes graus de refino, mas entre os diversos tipos de estanho
refinado, o mais comumente usado é o estanho tipo A, que apresenta
pureza máxima de 99,80. Este material é utilizado principalmente no
processo de revestimento eletrolítico de chapas de aço. Existem outros
tipos de estanho refinado, usados em aplicações mais específicas, com
teores máximos de 99,95 e 99,98 %, na indústria química fina, produtos
artesanais de estanho e na análise e pesquisa química. Outros tipos de
estanho, com teores menos elevados, da ordem de 99,00 a 0,80 % de
pureza, são usados na fabricação das ligas com bismuto, cobre e
alumínio. As ligas de estanho estão classificadas em três grupos
principais: a) Ligas de estanho para metal de enchimento de soldagem
branca; b) Ligas de estanho para metais antifricção; c) Ligas para
fundição e usos específicos (produtos artesanais).
Mais curiosidade: As telas touchscreen podem estar chegando ao fim. Saiba por quê
Elas estão por todos os lados. Os
smartphones e tablets conquistam cada dia mais fãs por causa de um
dispositivo que possuem: as telas sensíveis ao toque.
O que já foi um grande desafio para as fabricantes, hoje funciona com
primor para as mais diversas necessidades e garante que os usuários não
precisem de teclados QWERTY e mouses para comandar os aparelhos.
O que pouca gente sabe é que o
processo de fabricação de telas deste tipo demanda a utilização de
elementos que não são muito abundantes na natureza. É possível que as
telas como conhecemos hoje sejam eliminadas do mercado para a chegada de
novas tecnologias, mas ainda não se sabe se existe alguma forma de
reproduzir a mesma qualidade de resposta que os dispositivos atuais nos
mostram.
A importância destas telas
Sensibilidade ao toque é um avanço
que trouxe uma série de vantagens para os usuários. Antes, todas as
ações precisavam ser comandadas por digitações ou cliques, o que não é
um problema em computadores, mas para aparelhos menores pode ser um
fator de complicação.
A chegada do touchscreen trouxe uma
nova gama de possibilidades. Telas maiores (com teclados virtuais) no
lugar de teclados QWERTY oferecem melhores resoluções para vídeos e
jogos. Quem acha que jogar com poucos botões é complicado, precisa
conhecer as facilidades que o touchscreen oferece, como a virtualização
de botões (vários jogos para iOS utilizam este recurso).
Outra palavra que merece destaque
é: intuitividade. Apenas clicando sobre os ícones ou funções dos
aplicativos, é muito mais simples do que utilizar teclas de um teclado
numérico para comandar os softwares. Principalmente porque alguns
usuários possuem dificuldades para associar números a controles
direcionais, por exemplo.
Quais os materiais envolvidos?
Quem pensa que as telas sensíveis ao
toque são limitadas à camada de LCD está muito enganado. Muitos outros
materiais estão relacionados à fabricação deste tipo de dispositivo,
incluindo capacitores e resistores microscópicos, responsáveis pelo
reconhecimento dos gestos dos usuários e controle das funcionalidades.
Independente da tecnologia empregada
(touchscreen capacitivo: iPhone e Galaxy Tab; resistivo: LG Optimus),
as empresas de fabricação de telas sensíveis ao toque utilizam a mesma
base de produção: Óxido de Índio-Estanho (OIE). Este elemento é composto
principalmente por Índio, um substrato da mineração de chumbo e zinco.
Fragilidade e condutividade
O Óxido de Índio-Estanho causa
muitas discussões por parte dos engenheiros eletrônicos e projetistas de
produtos que demandam telas sensíveis. Por serem demasiadamente
frágeis, é bastante difícil trabalhar com grandes porções deste
material, causando desconforto e insegurança por parte das fábricas.
Por outro lado, o OIE é aclamado
pelas montadoras de smartphones e tablets, pois até o momento não são
conhecidos materiais que apresentem as mesmas propriedades de
condutividade e opacidade para permitir que a luz seja emitida com
qualidade e que o tempo de resposta dos toques sejam satisfatórios.
Isso ocorre porque o OIE oferece boa
condutividade elétrica para garantir baixos tempos de resposta entre
comandos e execução das ações. Isso soma-se à transparência que permite a
permeabilidade de luz para que a qualidade das imagens emitidas não
sofram a interferências, o que aconteceria se outros metais fossem
utilizados.
Previsões de escassez
Assim como grande parte dos minerais
valiosos da Terra, o Índio também vê suas reservas sendo diminuídas a
cada dia, o que significa que em alguns anos não existirá mais a
abundância do material. É claro que ainda podem ser descobertas novas
fontes para a matéria-prima do OIE, mas as perspectivas não são muito
otimistas.
Estima-se que grande parte das
reservas de índio estejam localizadas na China, que controla o volume de
exportações e utilização do produto há anos. Cálculos de pesquisadores
da Universidade de Yale dão informações de que até 2020 não será mais
possível utilizar o OIE em escala comercial, devido à escassez.
Há ainda uma enorme quantidade de
Índio que não é aproveitada, pois mineradoras de chumbo e zinco nem
sempre realizam as maneiras corretas para coletar os substratos de suas
atividades. Esse desperdício pode custar caro nos próximos anos.
Quem seria afetado?
Todo mundo. Essa é a grande verdade,
todo o mercado da tecnologia seria afetado se estas suspeitas forem
confirmadas. Tablets e smartphones estão dominando o mercado e tirando
até mesmo algumas parcelas de netbooks e notebooks, o que demanda muita
capacidade da indústria de telas.
Mas não apenas os portáteis. Os
sistemas operacionais para computadores estão cada vez mais próximos da
compatibilidade total com comandos por toque na tela, o que significa
que computadores maiores podem precisar da mesma tecnologia já nos
próximos anos. O problema é que computadores maiores utilizam mais OIE, o
que pode acelerar o esgotamento do produto.
Existem substitutos?
Sempre que algum material essencial
para determinado tipo de aparelho chega próximo do esgotamento, toda a
indústria relacionada a ele passa a buscar novas formas de continuar
produzindo seus bens de consumo. Não poderia ser diferente com este
mercado tão aquecido, logo, já começaram a ser buscados substitutos para
o OIE.
Óxido de cádmio
Como ainda não são conhecidas formas
de deixar o OIE totalmente de lado, uma opção que alguns pesquisadores
estão cogitando é a utilização de Óxido de Cádmio. Esse composto é quase
tão transparente quanto o Óxido de Índio-estanho e ainda com maior
capacidade de condução.
Mas é bastante instável,
deteriorando-se rapidamente. A forma de lutar contra isso é colocando
cerca de 20% de OIE na composição, apenas o suficiente para criar uma
película de proteção sobre o outro material, que ainda apresenta outros
problemas bastante graves em relação ao meio-ambiente.
Óxido de Cádmio é um composto muito
tóxico que demanda muitos cuidados na manipulação e, principalmente, no
encaminhamento dos resíduos dos produtos. Estes problemas, se somados,
mostram que o cádmio ainda não é uma opção viável para as telas
touchscreen.
Nanomateriais de carbono
Se existe um elemento versátil, este elemento é o carbono. São inúmeras as possibilidades
de subprodutos que podem ser criados com a alteração de algumas
propriedades dele. Com isso, muitos estão pensando em utilizar o
grafeno: composto carbônico que é fabricado em folhas e pode representar
transistores de apenas 1 micrômetro.
Por ser finíssimo, o grafeno também
oferece pouca opacidade, ou seja, permite a permeabilidade de luz, o que
é essencial para uma superfície touchscreen. Logicamente essa
tecnologia ainda é bastante cara, deixando poucos fabricantes empolgados
com a utilização do material em seus aparelhos.
Mas o que anima os investidores é o
fato de que no futuro é possível que haja uma equiparação nos valores
cobrados por aparelhos com touchscreen OIE e aparelhos com nanotubos de
carbono. Isso ocorrerá porque as telas OIE vão subir de valor na mesma
velocidade com que o material vai se esgotando.
Somando isso ao constante
crescimento do segmento do carbono (e a consequente queda nos preços),
em alguns anos pode haver uma similaridade nos valores. Com isso, estas
novas tecnologias tomarão, gradativamente, o lugar das tecnologias
antigas no mercado tecnológico, até que o OIE não faça mais falta nos
aparelhos.
Isso significa um aumento nos preços dos aparelhos?
Não necessariamente. Por mais que as
telas possam ganhar alguns dólares a mais na fabricação, é importante
notar que outros componentes de hardware dos dispositivos eletrônicos
estão cada vez mais baratos. Processadores, memória e sistema
operacional ganham mais funcionalidades e, devido ao volume de vendas,
têm seus valores diminuídos.
…..
Será que serão encontradas fontes de
Índio para a fabricação do OIE em larga escala antes de ocorrer uma
escassez? As indústrias de telas e mineradoras não poupam esforços para
encontrar alternativas que possam garantir a qualidade na resposta aos
toques, sempre buscando formas de manter os preços para não esfriar o
mercado.
O
grande segredo para o seu Estanho não ter manchas como estas da foto é
mantê-lo sempre seco, após seu uso normal no dia-a-dia lave-o com sabão
neutro e só utilize a esponja macia em seguida seque-o, muito bem, com
um pano macio e seco.
Por
isso nunca pode ser levado ao fogo. É preciso alguns cuidados para
manter as peças. As peças com acabamento brilhante devem ser polidas com
polidor de latão (p.ex.: Brasso). Já as peças foscas devem ser
enceradas com cera automotiva para veículo novo (ex. Grand Prix® lata
preta) e lustradas com flanela seca e limpa, outra dica é utilizar
fralda de criança para dar brilho depois de encerrar, lembre-se, encere
por igual em sentido circular para não manchar. Essa manutenção deve ser
feita de dois em dois meses, variando de acordo com o lugar e o uso que
se dê a elas. As peças de Estanho são bem mais fáceis de cuidar do que
as de prata e outros metais, pois o Estanho não enferruja, não oxida e
não forma azinhavre. No dia-a-dia basta tirar a poeira acumulada e, em
caso de manchas ou impressão digital, passar flanela com álcool. Todas
as peças, da Casa Seu Alfredo® Arte e Presentes em Estanho, devem ser
guardadas limpas e secas. Jamais usar esponja de aço ou colocar em
máquinas de lavar louças. Atenção especial deve ser dada as peças que
são utilizadas com flores, o talo da flor contém ácido que mancham o
estanho, por esse motivo a água tem que ser trocada todos os dias e as
peças devem ser limpas antes de serem guardadas ou utilizadas novamente.
