Gunnar Nordberg
Ocurrencia y usos
El titanio (Ti) está contenido en muchos minerales, pero solo unos pocos tienen importancia industrial. Estos incluyen ilmenita (FeTiO3), que contiene 52.65% Ti y 47.4% FeO; rutilo (TiO2), con mezclas de óxido ferroso; perovskita (CaTiO3), que contiene 58.7 % de TiO2 y 41.3% CaO; y esfena, o titanita, (CaOTiO2· SiO2), que contiene 38.8 % de TiO2. Algunos minerales heterogéneos, como la loparita, el pirocloro y los relaves del procesamiento de bauxita y cobre, también pueden ser fuentes de titanio.
El titanio se utiliza como metal puro, en aleaciones y en forma de diversos compuestos. La mayor parte del titanio se necesita en la industria del hierro y el acero, en la construcción naval, para la construcción de aviones y cohetes, y para la fabricación de plantas químicas. El titanio se utiliza como superficie protectora en los mezcladores de la industria de la pulpa y el papel. También se encuentra en aparatos quirúrgicos. El titanio se ha empleado para la fabricación de electrodos, filamentos de lámparas, pinturas, tintes y varillas de soldadura. El polvo de titanio se utiliza en pirotecnia y en ingeniería de vacío. El titanio también se utiliza en odontología y en cirugía para implantes o prótesis.
Carburo de titanio y nitruro de titanio se utilizan en la pulvimetalurgia. Titanato de bario se utiliza para fabricar capacitores de servicio pesado. Dióxido de titanio se utiliza como pigmento blanco en pinturas, revestimientos para pisos, tapicería, productos electrónicos, adhesivos, techos, plásticos y cosméticos. También es útil como componente de esmaltes y vidriados de porcelana, como agente de contracción para fibras de vidrio y como agente deslustrante para fibras sintéticas. Tetracloruro de titanio actúa como intermediario en la producción de titanio metálico y pigmentos de titanio, y como catalizador en la industria química.
Peligros
La formacion de dióxido de titanio (TiO2) y el polvo concentrado, el polvo de briquetas de brea que surge de la trituración, mezcla y carga de materias primas a granel, y el calor radiante de los hornos de coque son peligros en la producción de titanio. Puede haber cloro, tetracloruro de titanio (TiCl4) vapores y sus productos de pirólisis en el aire de las plantas de cloración y rectificación, provenientes de equipos con fugas o corrosión. El óxido de magnesio puede estar presente en el aire del área de reducción. El polvo de titanio se transporta por el aire cuando la esponja de titanio se golpea, se tritura, se separa y se embolsa. La exposición al calor y a la radiación infrarroja ocurre en el área del horno de arco (hasta 3 a 5 cal/cm2 por minuto).
El mantenimiento y reparación de las instalaciones de cloración y rectificación, que incluye el desmontaje y limpieza de los equipos y tuberías, generan unas condiciones de trabajo especialmente adversas: altas concentraciones de TiCl4 vapores y productos de hidrólisis (HCl, Ti(OH)4), que son altamente tóxicos e irritantes. Los trabajadores de estas plantas a menudo sufren enfermedades de las vías respiratorias superiores y bronquitis aguda o crónica. TiCl líquido4 salpicado en la piel causa irritación y quemaduras. Incluso un contacto muy breve de la conjuntiva con TiCl4 conduce a conjuntivitis supurativa y queratitis, lo que puede resultar en opacidades corneales. Los experimentos con animales han demostrado que el polvo de titanio metálico, los concentrados de titanio, el dióxido de titanio y el carburo de titanio son ligeramente tóxicos. Si bien no se ha encontrado que el dióxido de titanio sea fibrogénico en animales, parece aumentar la fibrogenicidad del cuarzo cuando se administra como exposición combinada. La exposición prolongada al polvo que contiene titanio puede provocar formas leves de enfermedad pulmonar crónica (fibrosis). Hay evidencia radiológica de que los trabajadores que han manipulado TiO2 durante largos períodos desarrollan cambios pulmonares parecidos a los observados en formas leves de silicosis. En un trabajador que había trabajado en contacto con dióxido de titanio durante varios años y murió de cáncer cerebral, los pulmones mostraban acumulaciones de TiO2 y cambios análogos a la antracosis. Los exámenes médicos de los trabajadores de la pulvimetalurgia en varios países han revelado casos de neumonitis crónica debido a la mezcla de polvo, incluido el carburo de titanio. El grado de esta enfermedad varió según las condiciones de trabajo, la duración de la exposición al polvo y los factores individuales.
Los trabajadores que han estado expuestos de forma crónica al polvo de titanio y dióxido de titanio muestran una alta incidencia de bronquitis crónica (endobronquitis y peribronquitis). Las primeras etapas de la enfermedad se caracterizan por una alteración de la respiración pulmonar y de la capacidad ventilatoria, y por una reducción de la alcalinidad de la sangre. Los trazados electrocardiográficos de estos trabajadores de titanio revelaron cambios cardíacos característicos de la enfermedad pulmonar con hipertrofia de la aurícula derecha. Un número considerable de estos casos presentó hipoxia miocárdica de diversos grados, inhibición de la conductividad auriculoventricular e intraventricular y bradicardia.
El polvo de titanio metálico en el aire es explosivo.
Otros peligros en la producción de titanio son las exposiciones al monóxido de carbono en los hornos de arco y coquización, y las quemaduras.
Medidas de Seguridad y Salud
Controle el polvo durante la trituración del mineral humedeciendo el material a procesar (hasta un 6 a 8% de contenido de humedad) y adoptando un proceso continuo, que permite encerrar el equipo con dispositivos de escape en todos los puntos donde se pueda formar polvo; el aire cargado de polvo que sale debe filtrarse y el polvo recogido debe reciclarse. Se deben proporcionar sistemas de extracción de polvo en las estaciones de extracción; trituradoras, separadoras y ensacadoras en la planta de esponjas de titanio. El desbaste con martillos cinceladores neumáticos debe sustituirse por el desbaste en máquinas especiales de fresado o torneado.