Adattato dalla 3a edizione, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety. La revisione include informazioni di A. Bruusgaard, LL Cash, Jr., G. Donatello, V. D'Onofrio, G. Fararone, M. Kleinfeld, M. Landwehr, A. Meiklejohn, JA Pendergrass, SA Roach, TA Roscina, NI Sadkovskaja e R. Stahl.
I minerali sono utilizzati nella ceramica, nel vetro, nella gioielleria, nell'isolamento, nell'intaglio della pietra, negli abrasivi, nella plastica e in numerose altre industrie in cui presentano principalmente un rischio di inalazione. La quantità e il tipo di impurità all'interno dei minerali possono anche determinare il potenziale pericolo associato all'inalazione della polvere. La principale preoccupazione durante l'estrazione e la produzione è la presenza di silice e amianto. Il contenuto di silice in diverse formazioni rocciose, come arenaria, feldspato, granito e ardesia, può variare dal 20% a quasi il 100%. È quindi imperativo che l'esposizione dei lavoratori alle concentrazioni di polvere sia ridotta al minimo mediante l'attuazione di rigorose misure di controllo delle polveri.
Per prevenire lo sviluppo di malattie polmonari nei lavoratori minerari si raccomandano migliori controlli tecnici, trivellazione a umido, ventilazione di scarico e manipolazione a distanza. Laddove non siano possibili controlli tecnici efficaci, i lavoratori devono indossare una protezione respiratoria approvata, compresa la corretta selezione di respiratori. Ove possibile, la sostituzione industriale di agenti meno pericolosi può ridurre l'esposizione professionale. Infine, l'educazione dei lavoratori e dei datori di lavoro in merito ai pericoli e alle adeguate misure di controllo è una componente essenziale di qualsiasi programma di prevenzione.
Gli esami medici regolari dei lavoratori esposti a polveri minerali dovrebbero includere valutazioni per sintomi respiratori, anomalie della funzionalità polmonare e malattie neoplastiche. I lavoratori che mostrano i primi segni di alterazioni polmonari dovrebbero essere assegnati ad altri lavori che non comportano rischi di polvere. Oltre alle segnalazioni individuali di malattia, dovrebbero essere raccolti dati da gruppi di lavoratori per i programmi di prevenzione. Il capitolo Sistema respiratorio fornisce maggiori dettagli sugli effetti sulla salute di molti dei minerali qui descritti.
Apatite (fosfato di calcio)
Evento e usi. L'apatite è un fosfato di calcio naturale, solitamente contenente fluoro. Si presenta nella crosta terrestre come roccia fosfatica ed è anche il componente principale della struttura ossea dei denti. I depositi di apatite si trovano in Canada, Europa, Federazione Russa e Stati Uniti.
L'apatite è utilizzata nei cristalli laser e come fonte di fosforo e acido fosforico. Viene anche impiegato nella produzione di fertilizzanti.
Rischi per la salute. Il contatto con la pelle, l'inalazione o l'ingestione possono causare irritazione della pelle, degli occhi, del naso, della gola o del sistema gastrico. Il fluoro può essere presente nella polvere e può causare effetti tossici.
Amianto
Evento e usi. Amianto è un termine usato per descrivere un gruppo di minerali fibrosi presenti in natura che sono ampiamente distribuiti in tutto il mondo. I minerali di amianto si dividono in due gruppi: il gruppo serpentino, che include il crisotilo, e gli anfiboli, che includono crocidolite, tremolite, amosite e antofillite. Il crisotilo ei vari minerali di amianto anfibolo si differenziano per la struttura cristallina, per le caratteristiche chimiche e superficiali e per le caratteristiche fisiche delle loro fibre.
Le caratteristiche industriali che hanno reso l'amianto così utile in passato sono l'elevata resistenza alla trazione e la flessibilità delle fibre, la loro resistenza al calore, all'abrasione ea molti agenti chimici. Esistono molti prodotti fabbricati che contengono amianto, inclusi prodotti da costruzione, materiali di attrito, feltri, guarnizioni e guarnizioni, piastrelle per pavimenti, carta, materiali isolanti e tessili.
Rischi per la salute. L'asbestosi, la malattia pleurica correlata all'amianto, il mesotelioma maligno e il cancro ai polmoni sono malattie specifiche associate all'esposizione alla polvere di amianto. Le alterazioni fibrotiche che caratterizzano la pneumoconiosi, l'asbestosi, sono la conseguenza di un processo infiammatorio instaurato dalle fibre trattenute nel polmone. L'amianto è discusso nel capitolo Sistema respiratorio.
Bauxite
Evento e usi. La bauxite è la principale fonte di alluminio. È costituito da una miscela di minerali formata dall'erosione di rocce contenenti alluminio. Le bauxiti sono la forma più ricca di questi minerali alterati, contenenti fino al 55% di allumina. Alcuni minerali lateritici (contenenti percentuali più elevate di ferro) contengono fino al 35% di Al2O3. I depositi commerciali di bauxite sono principalmente gibbsite (Al2O3 3H2O) e boehmite (Al2O3 H2O), e si trovano in Australia, Brasile, Francia, Ghana, Guinea, Guyana, Ungheria, Giamaica e Suriname. La gibbsite è più facilmente solubile in soluzioni di idrossido di sodio rispetto alla boehmite, ed è quindi preferita per la produzione di alluminazione.
La bauxite viene estratta mediante miniere a cielo aperto. I minerali più ricchi vengono utilizzati come estratti. I minerali di qualità inferiore possono essere migliorati mediante frantumazione e lavaggio per rimuovere i rifiuti di argilla e silice.
Rischi per la salute. È stata segnalata una grave disabilità polmonare nei lavoratori impiegati nella fusione di bauxite combinata con coke, ferro e quantità molto piccole di silice. L'afflizione è nota come "malattia di Shaver". Poiché la contaminazione da silice dei minerali contenenti alluminio è comune, i rischi per la salute associati alla presenza di silice cristallina libera nei minerali di bauxite devono essere considerati un importante fattore causale.
Argille (silicati di alluminio idrati)
Evento e usi. L'argilla è un materiale plastico malleabile formato dai residui di disgregazione alterati di roccia silicatica argillosa; di solito contiene dal 15 al 20% di acqua ed è igroscopico. Si presenta come sedimento in molte formazioni geologiche in tutte le parti del mondo e contiene in quantità variabili feldspati, mica e miscele di quarzo, calcspar e ossido di ferro.
La qualità dell'argilla dipende dalla quantità di allumina in essa contenuta, ad esempio una buona argilla di porcellana contiene circa il 40% di allumina e il contenuto di silice è compreso tra il 3 e il 6%. In media il contenuto di quarzo dei depositi di argilla è compreso tra il 10 e il 20%, ma nel peggiore dei casi, dove c'è meno allumina del solito, il contenuto di quarzo può raggiungere il 50%. Il contenuto può variare in un deposito e la separazione dei voti può avvenire nella fossa. Allo stato plastico, l'argilla può essere modellata o pressata, ma una volta cotta diventa dura e conserva la forma in cui è stata modellata.
L'argilla viene spesso estratta in cave a cielo aperto ma a volte in miniere sotterranee. Nelle fosse a cielo aperto il metodo di estrazione dipende dalla qualità del materiale e dalla profondità del giacimento; a volte le condizioni richiedono l'uso di utensili pneumatici azionati manualmente, ma, ove possibile, l'estrazione è meccanizzata, utilizzando escavatori, pale elettriche, tagliatori di argilla, macchine per scavare in profondità e così via. L'argilla viene portata in superficie tramite camion o cavi di trasporto. L'argilla portata in superficie può essere sottoposta a lavorazioni preliminari prima della spedizione (essicazione, frantumazione, sgusciatura, impastamento e così via) oppure può essere venduta intera (vedi capitolo Miniere e cave). A volte, come in molte fornaci, la cava di argilla può essere adiacente alla fabbrica dove vengono realizzati i manufatti finiti.
Diversi tipi di argilla costituiscono il materiale di base nella produzione di ceramica, mattoni e tegole e refrattari. L'argilla può essere utilizzata senza alcuna lavorazione nella costruzione di dighe; on-site, a volte funge da copertura per il gas immagazzinato nello strato inferiore. Sono richiesti un'adeguata ventilazione e controlli tecnici.
Rischi per la salute. Le argille di solito contengono grandi quantità di silice libera e l'inalazione cronica può causare silicosi. Il contatto della pelle con l'argilla bagnata può causare secchezza e irritazione della pelle. C'è un rischio di silicosi per i lavoratori sotterranei dove c'è l'estrazione meccanizzata di argilla con un alto contenuto di quarzo e poca umidità naturale. Qui il fattore decisivo non è solo il contenuto di quarzo, ma anche l'umidità naturale: se il livello di umidità è inferiore al 12%, nell'estrazione meccanica ci si deve aspettare molta polvere fine.
Carbone
Evento e usi. Il carbone è un materiale naturale, solido e combustibile formato dalla vita vegetale preistorica. Si verifica in strati o vene nelle rocce sedimentarie. Le condizioni adatte alla formazione naturale del carbone si sono verificate tra 40 e 60 milioni di anni fa nell'età terziaria (formazione della lignite) e oltre 250 milioni di anni fa nell'età carbonifera (formazione del carbone bituminoso), quando le foreste paludose prosperavano in un clima caldo clima e poi si è gradualmente attenuato durante i successivi movimenti geologici. I principali giacimenti di lignite si trovano in Australia, Europa orientale, Germania, Federazione Russa e Stati Uniti. Importanti riserve di carbone bituminoso si trovano in Australia, Cina, India, Giappone, Federazione Russa e Stati Uniti.
Il carbone è una fonte importante di materie prime chimiche. La pirolisi o la distillazione distruttiva produce catrame di carbone e gas di idrocarburi, che possono essere migliorati mediante idrogenazione o metanazione in petrolio greggio sintetico e gas combustibile. L'idrogenazione catalitica produce oli idrocarburici e benzina. La gassificazione produce monossido di carbonio e idrogeno (gas di sintesi), da cui si possono ricavare ammoniaca e altri prodotti. Mentre nel 1900 il 94% del fabbisogno energetico mondiale era soddisfatto dal carbone e solo il 5% da petrolio e gas naturale, in tutto il mondo il carbone è stato sempre più sostituito da combustibili liquidi e gassosi.
Rischi per la salute. I pericoli dell'estrazione mineraria e della polvere di carbone sono discussi nei capitoli Miniere e cave ed Sistema respiratorio.
Corindone (ossido di alluminio)
Evento e usi. Il corindone è uno dei principali abrasivi naturali. Il corindone naturale e il corindone artificiale (alundum o smeriglio artificiale) sono generalmente relativamente puri. Il materiale artificiale è prodotto dalla bauxite mediante fusione in un forno elettrico. A causa della sua durezza, il corindone viene utilizzato per modellare metalli, legno, vetro e ceramica, mediante un processo di molatura o lucidatura. I rischi per la salute sono discussi altrove in questo Enciclopedia.
Terra di diatomee (Diatomite, Kieselguhr, Terra infusoriale)
Evento e usi. La farina fossile è un materiale morbido e voluminoso composto da scheletri di piccole piante acquatiche preistoriche legate alle alghe (diatomee). Alcuni depositi comprendono fino al 90% di silice amorfa libera. Hanno forme geometriche intricate e sono disponibili come blocchi di colore chiaro, mattoni, polvere e così via. La farina fossile assorbe da 1.5 a 4 volte il suo peso di acqua e ha un'elevata capacità di assorbimento dell'olio. I depositi si verificano in Algeria, Europa, Federazione Russa e Stati Uniti occidentali. La farina fossile può essere utilizzata nelle fonderie, nel rivestimento della carta, nella ceramica e nella manutenzione di filtri, abrasivi, lubrificanti ed esplosivi. Viene utilizzato come mezzo filtrante nell'industria chimica. La terra di diatomee trova impiego anche come addensante per fanghi di perforazione; un estensore in vernici, prodotti in gomma e plastica; e come agente antiagglomerante nei fertilizzanti.
Rischi per la salute. La farina fossile è altamente respirabile. Per molti scopi industriali la terra di diatomee viene calcinata da 800 a 1,000 ºC per produrre una polvere bianco-grigiastra chiamata farina fossile, che può contenere il 60% o più di crystobalite. Durante l'estrazione e la lavorazione della farina fossile, il rischio di morte sia per malattie respiratorie che per cancro ai polmoni è stato correlato all'inalazione di polvere e all'esposizione cumulativa alla silice cristallina, come discusso nel capitolo Sistema respiratorio.
Erionite
Evento e usi. L'erionite è una zeolite cristallina e fibrosa. Le zeoliti, un gruppo di alluminosilicati presenti nelle cavità delle rocce vulcaniche, sono utilizzate nella filtrazione delle acque dure e nella raffinazione del petrolio. L'erionite si trova in California, Nevada e Oregon negli Stati Uniti, e in Irlanda, Islanda, Nuova Zelanda e Giappone.
Rischi per la salute. L'erionite è un noto cancerogeno per l'uomo. L'inalazione cronica può causare il mesotelioma.
Feldspato
Evento e usi. Feldspato è un nome generico per un gruppo di silicati di alluminio di sodio, potassio, calcio e bario. Commercialmente, il feldspato si riferisce solitamente ai feldspati di potassio con la formula KAlSi3O8, di solito con un po' di sodio. Il feldspato si verifica negli Stati Uniti. Viene utilizzato in ceramica, smalto e ceramica, vetro, saponi, abrasivi, cementi e calcestruzzi. Il feldspato funge da legame per le ruote abrasive e trova impiego in composizioni isolanti, materiali per coperture catramate e fertilizzanti.
Rischi per la salute. L'inalazione cronica può causare silicosi a causa della presenza di notevoli quantità di silice libera. I feldspati possono anche contenere ossido di sodio irritante (aste di soda), ossido di potassio (aste di potassio) e ossido di calcio (aste di calce) in forma insolubile. Vedere la sezione "Silice" di seguito.
Selce
Evento e usi. La pietra focaia è una forma cristallina di silice nativa o quarzo. Si verifica in Europa e negli Stati Uniti. La pietra focaia è usata come abrasivo, estensore di vernice e riempitivo per fertilizzante. Inoltre, trova impiego in insetticidi, gomma, plastica, asfalto stradale, ceramica e imballaggi per torri chimiche. Storicamente, la selce è stata un minerale importante perché è stata utilizzata per realizzare alcuni dei primi strumenti e armi conosciuti.
Rischi per la salute sono legati alle proprietà tossiche della silice.
Fluorspar (fluoruro di calcio)
Evento e usi. La fluorite è un minerale che contiene dal 90 al 95% di fluoruro di calcio e dal 3.5 all'8% di silice. Viene estratto mediante perforazione e sabbiatura. La fluorite è una delle principali fonti di fluoro e dei suoi composti. Viene utilizzato come disossidante nei forni di acciaio a focolare aperto e nella fusione dei metalli. Inoltre, trova impiego nell'industria della ceramica, delle vernici e dell'ottica.
Rischi per la salute. I pericoli della fluorite sono dovuti principalmente agli effetti nocivi del contenuto di fluoro e del suo contenuto di silice. L'inalazione acuta può causare problemi al sistema gastrico, intestinale, circolatorio e nervoso. L'inalazione o l'ingestione cronica può causare perdita di peso e appetito, anemia e difetti ossei e dentali. Sono state segnalate lesioni polmonari tra le persone che inalano polvere contenente dal 92 al 96% di fluoruro di calcio e dal 3.5% di silice. Sembra che il fluoruro di calcio intensifichi l'azione fibrogenica della silice nei polmoni. Sono stati segnalati casi di bronchite e silicosi tra i minatori di fluorite.
Nell'estrazione di fluorite, il controllo della polvere dovrebbe essere applicato con attenzione, compresa la perforazione a umido, l'irrigazione della roccia sciolta e lo scarico e la ventilazione generale. Quando si riscalda la fluorite, c'è anche il pericolo che si formi acido fluoridrico e devono essere applicate le relative misure di sicurezza.
granito
Evento e usi. Il granito di roccia ignea a grana grossa è costituito da quarzo, feldspato e mica in grani informi intrecciati. Trova impiego come granito frantumato e come granito dimensionale. Dopo essere stato frantumato alla dimensione richiesta, il granito può essere utilizzato per aggregati di calcestruzzo, pietrisco stradale, massicciata ferroviaria, in letti filtranti e per riprap (grandi pezzi) in moli e frangiflutti. I colori - rosa, grigio, salmone, rosso e bianco - sono desiderabili per il granito dimensionale. La durezza, la consistenza uniforme e altre proprietà fisiche rendono il granito dimension ideale per monumenti, memoriali, blocchi di fondazione, gradini e colonne.
La grande produzione di granito frantumato proviene principalmente dalla California, con quantità sostanziali dagli altri Stati americani di Georgia, Carolina del Nord, Carolina del Sud e Virginia. Le principali aree di produzione di granito dimensionale negli Stati Uniti includono Georgia, Maine, Massachusetts, Minnesota, North Carolina, South Dakota, Vermont e Wisconsin.
Rischi per la salute. Il granito è fortemente contaminato da silice. Pertanto, la silicosi è un grave pericolo per la salute nell'estrazione del granito.
Grafite
Evento e usi. La grafite si trova in quasi tutti i paesi del mondo, ma la maggior parte della produzione del minerale naturale è limitata ad Austria, Germania, Madagascar, Messico, Norvegia, Federazione Russa e Sri Lanka. La maggior parte, se non tutti, i minerali di grafite naturale contengono silice cristallina e silicati.
Grafite grumosa si trova in vene che attraversano diversi tipi di rocce ignee e metamorfiche contenenti impurità minerali di feldspato, quarzo, mica, piroxina, zircone, rutilo, apatite e solfuri di ferro. Le impurità si trovano spesso in sacche isolate nelle vene del minerale. L'estrazione mineraria è comunemente sotterranea, con trapani a mano per l'estrazione selettiva di vene strette.
Depositi di grafite amorfa sono anche sotterranei, ma di solito in letti molto più spessi delle vene dei grumi. La grafite amorfa è comunemente associata ad arenaria, ardesia, scisto, calcare e minerali aggiunti di quarzo e solfuri di ferro. Il minerale viene trivellato, fatto saltare e caricato a mano su carri e portato in superficie per la macinazione e la separazione delle impurità.
Grafite lamellare è solitamente associato a rocce sedimentarie metamorfosate come gneiss, scisti e marmi. I depositi sono spesso sopra o vicino alla superficie. Di conseguenza, nelle miniere a cielo aperto vengono utilizzate normali attrezzature di scavo come pale, bulldozer e scarificatori ed è necessario un minimo di perforazione e brillamento.
La grafite artificiale è prodotta dal riscaldamento di carbone o coke di petrolio e generalmente non contiene silice libera. La grafite naturale viene utilizzata nella produzione di rivestimenti per fonderia, lubrificanti, vernici, elettrodi, batterie a secco e crogioli per scopi metallurgici. Anche la "mina" nelle matite è grafite.
Rischi per la salute. Durante l'estrazione e la macinazione di grafite naturale e durante la produzione di grafite artificiale, può verificarsi l'inalazione di carbonio e polveri associate. Gli esami a raggi X dei lavoratori della grafite naturale e artificiale hanno mostrato diverse classificazioni delle pneumoconiosi. L'istopatologia microscopica ha rivelato aggregati di pigmenti, enfisema focale, fibrosi collagene, piccoli noduli fibrosi, cisti e cavità. È stato scoperto che le cavità contengono un fluido inchiostro in cui sono stati identificati cristalli di grafite. Rapporti recenti rilevano che i materiali implicati nelle esposizioni che portano a casi gravi di fibrosi polmonare massiva sono probabilmente polveri miste.
La pneumoconiosi da grafite è progressiva anche dopo che il lavoratore è stato allontanato dall'ambiente contaminato. I lavoratori possono rimanere asintomatici durante molti anni di esposizione e la disabilità spesso arriva improvvisamente. È essenziale che vengano effettuate analisi periodiche del minerale grezzo e della polvere aerodispersa per la silice cristallina ei silicati, con particolare attenzione a feldspato, talco e mica. I livelli di polvere accettabili devono essere regolati per tenere conto dell'effetto che queste polveri che potenziano la malattia possono avere sulla salute dei lavoratori.
Oltre ad essere esposti ai rischi fisici dell'estrazione mineraria, i lavoratori della grafite possono anche affrontare rischi chimici, come l'acido fluoridrico e l'idrossido di sodio utilizzati nella purificazione della grafite. La protezione contro i rischi associati a queste sostanze chimiche dovrebbe far parte di qualsiasi programma sanitario.
Gesso (solfato di calcio idrato)
Evento e usi. Sebbene sia presente in tutto il mondo, raramente il gesso si trova puro. I depositi di gesso possono contenere quarzi, piriti, carbonati e materiali argillosi e bituminosi. Si presenta in natura in cinque varietà: gesso, gypsite (una forma impura e terrosa), alabastro (una massiccia varietà traslucida a grana fine), longarone satinato (una forma fibrosa e setosa) e selenite (cristalli trasparenti).
La roccia di gesso può essere frantumata e macinata per l'uso nella forma diidrata, calcinata a 190 a 200 ºC (rimuovendo così parte dell'acqua di cristallizzazione) per produrre solfato di calcio emiidrato o gesso di Parigi, o completamente disidratato mediante calcinazione a oltre 600 ºC per produrre gesso anidro o bruciato a morte.
Il gesso diidrato macinato viene utilizzato nella produzione di cemento Portland e prodotti in marmo artificiale; come ammendante in agricoltura; come pigmento bianco, riempitivo o smalto in vernici, smalti, prodotti farmaceutici, carta e così via; e come agente di filtrazione.
Rischi per la salute. I lavoratori impiegati nella lavorazione del gesso possono essere esposti ad elevate concentrazioni atmosferiche di polvere di gesso, gas di fornace e fumo. Nella calcinazione del gesso, i lavoratori sono esposti a temperature ambientali elevate e c'è anche il rischio di ustioni. Le attrezzature per la frantumazione, la macinazione, il trasporto e l'imballaggio presentano un pericolo di incidenti con i macchinari. La pneumoconiosi osservata nei minatori di gesso è stata attribuita alla contaminazione da silice.
La formazione di polvere nella lavorazione del gesso dovrebbe essere controllata mediante meccanizzazione delle operazioni polverose (frantumazione, caricamento, trasporto e così via), aggiunta fino al 2% in volume di acqua al gesso prima della frantumazione, utilizzo di trasportatori pneumatici con coperture e trappole per la polvere, recinzione delle fonti di polvere e fornitura di sistemi di aspirazione per le aperture del forno e per i punti di trasferimento del trasportatore. Nelle officine che ospitano i forni di calcinazione è consigliabile rivestire le pareti ei pavimenti con materiali lisci per facilitare la pulizia. Le tubazioni calde, le pareti del forno e gli involucri più asciutti devono essere rivestiti per ridurre il pericolo di ustioni e per limitare la radiazione di calore nell'ambiente di lavoro.
Calcare
Evento e usi. Il calcare è una roccia sedimentaria composta principalmente da carbonato di calcio sotto forma di calcite minerale. I calcari possono essere classificati sia in base alle impurità che contengono (calcare dolomitico, che contiene notevoli quantità di carbonato di magnesio; calcare argilloso, ad alto contenuto di argilla; calcare siliceo, che contiene sabbia o quarzo; e così via) o secondo la formazione in cui si verificano (ad esempio, marmo, che è un calcare cristallino). I depositi di calcare sono ampiamente distribuiti in tutta la crosta terrestre e vengono estratti mediante cave.
Sin dai tempi antichi, il calcare è stato utilizzato come pietra da costruzione. Viene anche frantumato per essere utilizzato come fondente nella fusione, nella raffinazione e per la produzione di calce. Il calcare è usato come pietra dura e massicciata nella costruzione di strade e ferrovie, ed è mescolato con argilla per la produzione di cemento.
Rischi per la salute. Durante l'estrazione, dovrebbero essere prese le opportune misure di sicurezza in cava e sui frantoi dovrebbero essere osservati i principi di protezione dei macchinari. Il principale pericolo per la salute nelle cave di calcare è la possibile presenza, nella polvere calcarea aerodispersa, di silice libera, che normalmente rappresenta dall'1 al 10% della roccia calcarea. Negli studi sui lavoratori delle cave di calcare e della lavorazione, gli esami radiografici hanno rivelato cambiamenti polmonari e l'esame clinico ha mostrato faringite, bronchite ed enfisema. I lavoratori che lavorano la pietra per i lavori di costruzione devono osservare le misure di sicurezza appropriate per l'industria della pietra.
Marmo (carbonato di calcio)
Evento e usi. Il marmo è geologicamente definito come un calcare metamorfosato (ricristallizzato) composto principalmente da grani cristallini di calcite, dolomite o entrambi, con una struttura cristallina visibile. Uso lungo del termine marmo dall'industria della cava e della finitura ha portato allo sviluppo del termine marmo commerciale, che comprende tutte le rocce cristalline in grado di assumere una lucentezza e composte principalmente da uno o più dei seguenti minerali: calcite, dolomite o serpentino.
Il marmo è stato utilizzato nel corso dei tempi storici come un importante materiale da costruzione per la sua resistenza, durata, facilità di lavorabilità, adattabilità architettonica e soddisfazione estetica. L'industria del marmo comprende due rami principali: il marmo dimensionale e il marmo frantumato e rotto. Il termine dimensione marmo si applica ai giacimenti di marmo estratti dalla cava allo scopo di ottenere blocchi o lastre rispondenti a specifiche di dimensione e forma. Gli usi del marmo dimensionale includono pietra da costruzione, pietra monumentale, bugnato, pannelli impiallacciati, boiserie, piastrellatura, statuaria e così via. Il marmo frantumato e rotto varia in dimensioni da grandi massi a prodotti finemente macinati, e i prodotti includono aggregati, zavorra, granuli per tetti, scaglie di terrazzo, cariche, pigmenti, calce agricola e così via.
Rischi per la salute. Non sono state descritte malattie professionali specificamente connesse con l'estrazione, l'estrazione e la lavorazione del marmo stesso. Nelle miniere sotterranee può esserci esposizione a gas tossici prodotti da esplosioni e da alcuni tipi di apparecchiature a motore; sono necessarie un'adeguata ventilazione e protezione delle vie respiratorie. Nella sabbiatura abrasiva ci sarà esposizione alla silice se si usa la sabbia, ma il carburo di silicio o l'ossido di alluminio sono ugualmente efficaci, non comportano alcun rischio di silicosi e dovrebbero essere sostituiti. Le grandi quantità di polvere generate durante la lavorazione del marmo dovrebbero essere sottoposte a controllo della polvere, mediante l'uso di metodi umidi o mediante ventilazione di scarico.
classificato
Evento e usi. Mica (dal latino micare, brillare o scintillare) è un silicato minerale che si presenta come costituente primario delle rocce ignee, in particolare dei graniti. È anche un componente comune di tali materiali silicati come il caolino, che sono prodotti dall'erosione di queste rocce. Nei corpi rocciosi, in particolare nelle vene di pegmatite, la mica si presenta come masse lenticolari di fogli scindibili (noti come libri) fino a 1 m di diametro, o come particelle. Esistono molte varietà, di cui le più utili sono moscovita (mica comune, trasparente o bianca), flogopite (ambra mica), vermiculite, lepidolite ed sericite. La moscovita si trova generalmente nelle rocce silicee; ci sono cospicui depositi in India, Sud Africa e Stati Uniti. La sericite è la varietà a piatto piccolo della muscovite. Deriva dall'erosione di scisti e gneiss. La flogopite, che si trova nelle rocce calcaree, è concentrata in Madagascar. La vermiculite ha la straordinaria caratteristica di espandersi notevolmente se riscaldata rapidamente a circa 300 ºC. Ci sono grandi depositi negli Stati Uniti. Il valore principale della lepidolite risiede nel suo alto contenuto di litio e rubidio.
La mica è ancora utilizzata per stufe a combustione lenta, lanterne o spioncini di fornaci. La qualità suprema della mica è che è dielettrica, il che la rende un materiale di massima priorità nella costruzione di aeromobili. La polvere di mica viene utilizzata nella produzione di cavi elettrici, pneumatici, elettrodi per saldatura, cartone bitumato, vernici e materie plastiche, lubrificanti secchi, medicazioni dielettriche e isolanti ignifughi. Viene spesso compattato con resine alchidiche. La vermiculite è ampiamente utilizzata come materiale isolante nell'industria edile. La lepidolite è utilizzata nell'industria del vetro e della ceramica.
Rischi per la salute. Quando si lavora con la mica, è possibile la generazione di elettricità statica. Tecniche ingegneristiche semplici possono scaricarlo in modo innocuo. I minatori di mica sono esposti all'inalazione di un'ampia varietà di polveri, tra cui quarzo, feldspato e silicati. L'inalazione cronica può causare silicosi. L'esposizione dei lavoratori alla polvere di mica può causare irritazione delle vie respiratorie e, dopo diversi anni, può verificarsi pneumoconiosi fibrotica nodulare. È stata a lungo considerata una forma di silicosi, ma ora si ritiene che non lo sia, perché la polvere di mica pura non contiene silice libera. L'aspetto radiologico è spesso vicino a quello dell'asbestosi. Sperimentalmente, la mica ha dimostrato di possedere una bassa citotossicità sui macrofagi e di indurre solo una scarsa risposta fibrogenica limitata alla formazione di spesse fibre reticoliniche.
L'inalazione cronica di vermiculite, che spesso contiene amianto, può causare asbestosi, cancro ai polmoni e mesotelioma. L'ingestione di vermiculite è sospettata anche nel cancro dello stomaco e dell'intestino.
Pomice
Evento e usi. La pomice è una roccia porosa, grigia o bianca, fragile e di basso peso specifico, proveniente da magma vulcanico recente; è composto da quarzo e silicati (principalmente feldspato). Si trova puro o mescolato con varie sostanze, prima fra tutte l'ossidiana, che si differenzia per il colore nero lucente e per il peso specifico, quattro volte maggiore. È presente principalmente in Etiopia, Germania, Ungheria, Italia (Sicilia, Lipari), Madagascar, Spagna e Stati Uniti. Alcune varietà, come la pomice di Lipari, hanno un alto contenuto di silice totale (da 71.2 a 73.7%) e una discreta quantità di silice libera (da 1.2 a 5%).
In commercio e per usi pratici si distingue tra pomice in blocchi e in polvere. Quando è in forma di blocco la designazione varia a seconda della dimensione del blocco, del colore, della porosità e così via. La forma in polvere è classificata da numeri in base alla granulometria. La lavorazione industriale comprende una serie di operazioni: cernita per separare l'ossidiana, frantumazione e polverizzazione in macchine con mole in pietra o metallo, essiccazione in forni aperti, setacciatura e vagliatura con setacci piani e aperti manuali e vagli alternativi o rotanti, gli scarti materia generalmente recuperata.
La pomice viene utilizzata come abrasivo (blocco o polvere), come materiale da costruzione leggero e nella produzione di gres, esplosivi e così via.
Rischi per la salute. Le operazioni più pericolose che comportano l'esposizione alla pomice sono l'essiccazione in forno e la vagliatura, a causa della grande quantità di polvere prodotta. A parte i segni caratteristici della silicosi osservata nei polmoni e la sclerosi delle ghiandole linfatiche ilari, lo studio di alcuni casi mortali ha rivelato danni a vari tratti dell'albero arterioso polmonare. L'esame clinico ha rivelato disturbi respiratori (enfisema e talvolta danno pleurico), disturbi cardiovascolari (cuore polmonare) e disturbi renali (albuminuria, ematuria, cilindruria), nonché segni di insufficienza surrenalica. L'evidenza radiologica di aortite è più comune e grave che nel caso della silicosi. Un tipico aspetto radiologico dei polmoni nella liparitosi è la presenza di un ispessimento lineare dovuto all'atelattasia lamellare.
Arenaria
Evento e usi. L'arenaria è una roccia sedimentaria silicoclastica costituita principalmente da sabbia, solitamente sabbia che è prevalentemente quarzo. Le arenarie spesso sono scarsamente cementate e possono essere facilmente sbriciolate in sabbia. Tuttavia, l'arenaria forte e durevole, con i colori marrone chiaro e grigio, viene utilizzata come arenaria dimensionale per rivestimenti esterni e rifiniture per edifici, nelle case, come cordoli, nelle spalle dei ponti e in vari muri di sostegno. Le arenarie solide vengono frantumate per essere utilizzate come aggregato di calcestruzzo, massicciata ferroviaria e riprap. Tuttavia, molte arenarie commerciali sono debolmente cementate e quindi vengono sbriciolate e utilizzate per modellare sabbia e sabbia di vetro. La sabbia di vetro è l'ingrediente principale del vetro. Nell'industria metalmeccanica, la sabbia con buona coesione e refrattarietà viene utilizzata per realizzare stampi sagomati speciali in cui viene versato il metallo fuso.
L'arenaria si trova in tutti gli Stati Uniti, in Illinois, Iowa, Minnesota, Missouri, New York, Ohio, Virginia e Wisconsin.
Rischi per la salute. I rischi principali derivano dall'esposizione alla silice, discussa nel capitolo Sistema respiratorio.
Silica
Evento e usi. La silice si presenta naturalmente in forma cristallina (quarzo, cristobalite e tridimite), criptocristallina (ad esempio calcedonio) e amorfa (ad esempio opale), e il peso specifico e il punto di fusione dipendono dalla forma cristallina.
La silice cristallina è il più diffuso di tutti i minerali e si trova nella maggior parte delle rocce. La forma più comune di silice è la sabbia che si trova sulle spiagge di tutto il mondo. La roccia sedimentaria arenaria è costituito da grani di quarzo cementati insieme ad argille.
La silice è un costituente del vetro comune e della maggior parte dei mattoni refrattari. È anche ampiamente utilizzato nell'industria ceramica. Le rocce contenenti silice sono utilizzate come materiali da costruzione comuni.
Silice libera e combinata. La silice libera è silice che non è combinata con nessun altro elemento o composto. Il termine "gratis" è usato per distinguerlo da combinato silice. Quarzo è un esempio di silice libera. Il termine silice combinata nasce dall'analisi chimica di rocce, argille e terreni naturali. I costituenti inorganici sono costituiti quasi sempre da ossidi legati chimicamente, comunemente compreso il biossido di silicio. La silice così combinata con uno o più altri ossidi è nota come silice combinata. La silice dentro mica, ad esempio, è presente nello stato combinato.
In cristallino silice, gli atomi di silicio e ossigeno sono disposti in uno schema definito e regolare in tutto il cristallo. Le caratteristiche facce cristalline di una forma cristallina di silice sono l'espressione esteriore di questa disposizione regolare di atomi. Le forme cristalline di silice libera sono quarzo, cristobalite ed tridimite. Il quarzo è cristallizzato nel sistema esagonale, la cristobalite nel sistema cubico o tetragonale e la tridimite nel sistema orto-rombico. Il quarzo è incolore e trasparente nella forma pura. I colori nel quarzo naturale sono dovuti alla contaminazione.
Nella silice amorfa le diverse molecole si trovano in una relazione spaziale dissimile l'una con l'altra, con il risultato che non esiste uno schema regolare definito tra le molecole a una certa distanza l'una dall'altra. Questa assenza di ordine a lungo raggio è caratteristica dei materiali amorfi. La silice criptocristallina è intermedia tra la silice cristallina e quella amorfa in quanto è costituita da minuscoli cristalli o cristalliti di silice che sono essi stessi disposti in un orientamento non regolare l'uno rispetto all'altro.
Opale è una varietà amorfa di silice con una quantità variabile di acqua combinata. Una forma commercialmente importante di silice amorfa è farina fossile, ed farina fossile calcinata (pietra fossile). Calcedonio è una forma criptocristallina di silice che si presenta riempiendo le cavità nelle lave o associata alla selce. Si trova anche nella ricottura della ceramica quando, in determinate condizioni di temperatura, il quarzo nei silicati può cristallizzarsi in minuscoli cristalli nel corpo della merce.
Rischi per la salute. L'inalazione di polvere di silice nell'aria provoca la silicosi, una malattia fibrotica grave e potenzialmente fatale dei polmoni. Le forme croniche, accelerate e acute di silicosi riflettono diverse intensità di esposizione, periodi di latenza e storie naturali. La silicosi cronica può progredire fino alla progressiva fibrosi massiva, anche dopo che l'esposizione alla polvere contenente silice è cessata. I pericoli della silice sono discussi più dettagliatamente nel capitolo Sistema respiratorio.
Ardesia
Evento e usi. L'ardesia è una roccia sedimentaria argillosa o scisto-argillosa a grana molto fine, facilmente spaccabile, di colore grigio plumbeo, rossastro o verdastro. I principali giacimenti si trovano in Francia (Ardenne), Belgio, Regno Unito (Galles, Cornovaglia), Stati Uniti (Pennsylvania, Maryland) e Italia (Liguria). Ad alto contenuto di carbonato di calcio, contengono silicati (mica, clorite, idrosilicati), ossidi di ferro e silice libera, amorfa o cristallina (quarzo). Il contenuto di quarzo delle ardesie dure è dell'ordine del 15% e quello delle ardesie morbide inferiore al 10%. Nelle cave del Galles settentrionale, la polvere di ardesia respirabile contiene tra il 13 e il 32% di quarzo respirabile.
Le lastre di ardesia sono utilizzate per le coperture; scalini; infissi di porte, finestre e porticati; pavimentazione; caminetti; tavoli da biliardo; pannelli di commutazione elettrica; e lavagne scolastiche. L'ardesia in polvere è stata utilizzata come riempitivo o pigmento nelle vernici antiruggine o isolanti, nei mastici, nelle vernici e nei prodotti bituminosi per pavimentazioni stradali.
Rischi per la salute. La malattia nei lavoratori dell'ardesia ha attirato l'attenzione fin dall'inizio del XIX secolo e casi di "tisi del minatore" non complicati dai bacilli della tubercolo sono stati descritti in una data precoce. La pneumoconiosi è stata riscontrata in un terzo dei lavoratori studiati nell'industria dell'ardesia nel nord del Galles e nel 54% dei produttori di matite in ardesia in India. La pneumoconiosi dei lavoratori di ardesia può avere caratteristiche di silicosi a causa dell'alto contenuto di quarzo di alcune ardesie. La bronchite cronica e l'enfisema sono frequentemente osservati, specialmente nei lavoratori dell'estrazione.
La sostituzione del piccone manuale con attrezzature meccaniche a bassa velocità riduce notevolmente la generazione di polvere nelle cave di ardesia e l'uso di sistemi di ventilazione di scarico locali consente di mantenere le concentrazioni di polvere nell'aria entro limiti accettabili per un'esposizione di 8 ore. La ventilazione dei lavori sotterranei, il drenaggio delle acque sotterranee nei pozzi, l'illuminazione e l'organizzazione del lavoro stanno migliorando l'igiene generale delle condizioni di lavoro.
La segatura circolare dovrebbe essere eseguita sotto getti d'acqua, ma la piallatura di solito non genera polvere a condizione che le schegge di ardesia non cadano a terra. I fogli più grandi sono generalmente lucidati a umido; tuttavia, dove viene eseguita la lucidatura a secco, dovrebbe essere impiegata una ventilazione di scarico ben progettata poiché la polvere di ardesia non viene raccolta facilmente anche quando si utilizzano scrubber. La polvere intasa facilmente i filtri a maniche.
Le officine dovrebbero essere pulite quotidianamente per evitare l'accumulo di depositi di polvere; in alcuni casi può essere preferibile evitare che la polvere depositata nelle passerelle si disperda nuovamente nell'aria coprendo la polvere con segatura piuttosto che bagnandola.
Talco
Evento e usi. Il talco è un silicato di magnesio idrato la cui formula base is (MgFe+2)3Si4O10 (oh2), con percentuali ponderali teoriche come segue: 63% SiO2, 32% MgO e 5% H.2O. Il talco si trova in una varietà di forme ed è spesso contaminato da altri minerali, tra cui silice e amianto. La produzione di talco avviene in Australia, Austria, Cina, Francia e Stati Uniti.
La consistenza, la stabilità e le proprietà fibrose o scagliose dei vari talchi li hanno resi utili per molti scopi. I gradi più puri (cioè quelli che più si avvicinano alla composizione teorica) sono fini nella consistenza e nel colore, e sono quindi ampiamente usati nei cosmetici e nelle preparazioni da toilette. Altre varietà, contenenti miscele di diversi silicati, carbonati e ossidi, e forse silice libera, hanno una consistenza relativamente grossolana e sono utilizzate nella produzione di vernici, ceramiche, pneumatici per automobili e carta.
Rischi per la salute. L'inalazione cronica può causare silicosi se è presente silice, o asbestosi, cancro ai polmoni e mesotelioma se sono presenti amianto o minerali simili all'amianto. Indagini sui lavoratori esposti al talco senza fibre di amianto associate hanno rivelato trend di maggiore mortalità per silicosi, silicotubercolosi, enfisema e polmonite. I principali sintomi e segni clinici della pneumoconiosi da talco includono tosse produttiva cronica, respiro affannoso progressivo, suoni respiratori ridotti, limitata espansione del torace, rantoli diffusi e bastonate della punta delle dita. La patologia polmonare ha rivelato varie forme di fibrosi polmonare.
Wollastonite (silicato di calcio)
Evento e usi. Wollastonite (caSiO3) è un nasilicato di calcio turale trovato nelle rocce metamorfiche. Si presenta in molte forme diverse a New York e in California negli Stati Uniti, in Canada, Germania, Romania, Irlanda, Italia, Giappone, Madagascar, Messico, Norvegia e Svezia.
La wollastonite è utilizzata in ceramica, rivestimenti per barre di saldatura, gel di silice, lana minerale e rivestimento di carta. Viene anche utilizzato come estensore di vernice, ammendante del terreno e come riempitivo in plastica, gomma, cementi e pannelli di rivestimento.
Rischi per la salute. La polvere di wollastonite può causare irritazione alla pelle, agli occhi e alle vie respiratorie.