Estanho: Mineração, Processamento e Aplicações

A cassiterita é o minério de estanho mais importante economicamente.

Inicialmente o minério é cominuído para atingir o grau de liberação, em seguida passa por um processo de ustulação onde os sulfetos presentes reagem com o oxigênio transformando-se em óxidos. Em seguida, o minério concentrado com 50 a 70% sofre fusão redutora em temperaturas acima de 1200°C. O banho fundido é constituído de 3 camadas. A camada inferior contém Sn que é levado a um processo de refino, já as camadas secundárias e superior contêm, respectivamente, cabeça dura (Fe-Sn) e escória que deve ser tratada para obtenção de cabeça dura que retorna ao processo de fusão. No refino, o estanho passa por um processo de liquefação seguido de refino por reação, destilação fracionada, eletrolítico ou oxidação.

A maclagem é comum em estruturas de baixa simetria cristalográfica que tendem a ter menos sistemas de escorregamentos independentes, tornando menos provável que uma tensão imposta possa ser totalmente acomodada por deformação por escorregamento. Para o estanho, a deformação da estrutura que é tetragonal ocorre predominantemente por maclagem. Na maclagem, o movimento dos átomos ocorre de forma cooperativa, todos os átomos se movem ao mesmo tempo e no mesmo sentido e direção, que é a direção da maclagem. Esse movimento faz com que ondas acústicas sejam geradas por nucleação e crescimento das maclas, produzindo o som durante a deformação que é conhecido como "choro do estanho".

O Sn apresenta polimorfismo e as transformações alotrópicas são acompanhadas por aumentos excessivos de volume. Ao mudar de fase na passagem de branco a cinzento, existe um aumento do parâmetro de rede "a" que leva ao aumento de volume, logo o metal se torna pulverulento e frágil.

Estanhagem é o processo de recobrimento de peças metálicas por películas de estanho. O estanho apresenta alta capacidade de difusão, alta capilaridade e alta plasticidade, propriedades importantes para este tipo de aplicação. Além disso, o seu maior potencial de redução (-0,13V) em relação ao ferro (-0,44V) permite a sua proteção. O que torna esse material interessante para a produção de revestimento de latas de conserva (folha de flandres).

As ligas Pb-Sn são chamadas de "metal manchado" pois desenvolvem grandes cristais nucleados, ou pontos, durante a solidificação em mesas de fundição. Isto acontece porque o chumbo e o estanho têm diferentes temperaturas de fusão. Assim, à medida que o líquido passa pelo ponto eutético, começa a solidificar e os metais se separam e cristalizam em pequenas regiões.

Metais Babbitt são ligas de Sn contendo elementos como Sb, Cu, Al e Pb aplicados em mancais.

O principal minério de zinco é a esfalerita, um sulfeto, também conhecido de blenda de zinco cuja composição é ZnS + impurezas.

Os minérios de Zn brasileiros são silicatos. O ácido sulfúrico ataca o minério formando ácido silícico e consequentemente sílica em gel. Para contornar este problema, adiciona-se alumínio ao processo que é capaz de promover a floculação da sílica gel formada.