彭 燦，石力博，張紅丹，龍潛文

（湖南有色環(huán)保研究院有限公司，湖南 長沙 410100）

銅冶煉工藝設(shè)備日益向大型、高速、連續(xù)、自動、精密、節(jié)能和環(huán)保型方向發(fā)展，但銅冶煉工藝過程中產(chǎn)生的職業(yè)危害因素種類繁多，其中鉛塵（煙）、砷及其無機(jī)化合物、鎘及其化合物、砷化氫等危害因素均為高毒物品，生產(chǎn)員工長期接觸可對人體健康產(chǎn)生較大的影響，甚至導(dǎo)致相關(guān)急、慢性職業(yè)病。為了從根本上減低各類職業(yè)危害損傷，從源頭上控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危害因素的濃度，各企業(yè)紛紛設(shè)置防塵、防毒設(shè)施，但仍有職業(yè)病病例發(fā)生。因此控制效果的好壞需要進(jìn)行評估研究。

1 對象與方法

1.1 對象

某銅冶煉企業(yè)年處理55.5萬t混合精礦，生產(chǎn)陰極銅10萬t/a；生產(chǎn)過程中使用的原輔材料主要有：混合銅精礦、渣精礦、石英石、氧氣、天然氣等。主要由火法冶煉、濕法冶煉組成。主要生產(chǎn)工藝為：原料（渣精礦、混合銅金礦、石英石）→配料→混合料爐→底吹熔煉爐→P-S轉(zhuǎn)爐吹煉→回轉(zhuǎn)陽極爐精煉→圓盤澆鑄→陽極板→電解→A級銅（產(chǎn)品）。

1.2 方法

首先需要分析銅冶煉工程中職業(yè)危害因素的來源及分布情況，并對工作場所的危害因素進(jìn)行定量檢測，研究其檢測結(jié)果是否超標(biāo)；結(jié)合各崗位設(shè)置的防塵、防毒設(shè)施，研究控制是否有效。

1.2.1 職業(yè)危害因素分析

經(jīng)工程分析及工藝調(diào)查，本工程銅冶煉過程使用的原材料混合銅精礦、渣精礦中主要成分為銅、鉛、砷、鎘、鋅、硫等元素，在火法冶煉工藝過程中產(chǎn)生銅煙（塵）、鉛煙（塵）、砷及其無機(jī)化合物、鎘及其化合物、二氧化硫等危害因素；濕法冶煉電解、凈液工藝過程使用硫酸作為電解液，因此會產(chǎn)生硫酸（及三氧化硫）、砷化氫等危害因素。

某銅冶煉工程生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或存在的職業(yè)危害因素分布情況見表1［1，2］。

表1 生產(chǎn)過程中主要職業(yè)病危害因素及其分布

1.2.2 職業(yè)危害因素檢測結(jié)果

2020年3月對本工程各崗位職業(yè)病危害因素進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果見表2［3］，其中：（1）接觸限值依據(jù)：《工作場所有害因素接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》（GBZ2.1-2019）；（2）表中CSTE為短時間接觸濃度；CPE為峰接觸濃度；CME為最高接觸濃度；PC-STEL為短時間接觸容許濃度；PE為峰接觸容許濃度；MAC為最高容許濃度；（3）本論文檢測數(shù)據(jù)來源于《某銅業(yè)有限公司工作場所職業(yè)病危害因素檢測報告》（2020年3月，湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院）。

表2 各崗位危害因素檢測結(jié)果匯總表

2 職業(yè)病危害防護(hù)設(shè)施調(diào)查分析

2.1 防塵、防毒設(shè)施

1.除塵系統(tǒng)：配料及輸送系統(tǒng)1#～8#每個定量給料機(jī)頭部設(shè)除塵罩，排風(fēng)2 000 m3/h；底吹爐上料除塵系統(tǒng)總排風(fēng)量45 500 m3/h；轉(zhuǎn)爐上料除塵系統(tǒng)選用JLPM5B型氣箱脈沖布袋除塵器，總排風(fēng)量18 000 m3/h。

2.環(huán)保排煙系統(tǒng)：底吹爐環(huán)保排煙總風(fēng)量280 000 m3/h，環(huán)保煙氣經(jīng)除塵后送至脫硫工段脫硫處理后由環(huán)保煙囪高空排放。環(huán)保煙氣凈化設(shè)備選用氣箱脈沖布袋除塵器一臺，過濾風(fēng)速小于1.2 m/min，過濾面積F=4 800 m2。選用Y4-73-11 No25F（L=377 500 m3/h，H=5 952 Pa，N=1 250 kW）環(huán)保排煙風(fēng)機(jī)一臺。兩臺轉(zhuǎn)爐合計(jì)環(huán)保排煙總風(fēng)量320 000 m3/h，環(huán)保煙氣經(jīng)除塵后送至脫硫工段脫硫處理后由環(huán)保煙囪高空排放。環(huán)保煙氣凈化設(shè)備選用氣箱脈沖布袋除塵器一臺，過濾風(fēng)速小于1.2 m/min，過濾面積F=6 000 m2；選用Y4-2X68 No22F（L=500 000 m3/h，H=5 800 Pa，N=1 600 kW）環(huán)保排煙風(fēng)機(jī)一臺。陽極爐環(huán)保排煙總風(fēng)量80 000 m3/h，精煉工段環(huán)保排煙送脫硫處理后經(jīng)煙囪排放。選用LCMD-1850（F=1 850 m2，N=15 kW）布袋除塵器1臺。煙氣經(jīng)布袋除塵器凈化后經(jīng)1臺Y4-68-11 No14D（L=108 645 m3/h，H=4 253 Pa，N=250 kW）離心風(fēng)機(jī)排至環(huán)保煙囪。

3.電解車間排風(fēng)系統(tǒng)：電解車間內(nèi)電解液高位槽、循環(huán)槽、上清槽、事故槽、濃密溢流槽、陽極泥中間槽等設(shè)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)排除槽內(nèi)產(chǎn)生的酸霧，上述排風(fēng)共設(shè)一個酸霧凈化系統(tǒng)，酸霧排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)排風(fēng)量L=35 000 m3/h。選用BFN No 40型玻璃鋼酸霧凈化塔（附循環(huán)泵N=5.5 kW）凈化后經(jīng)HF-541B（L=40 000 m3/h，H=3 200 Pa，N=75 kW）玻璃鋼風(fēng)機(jī)排入大氣；電解車間電解槽面設(shè)置局部軸流風(fēng)機(jī)10臺。

4.凈液車間：凈液車間密閉旋流電積槽設(shè)置有機(jī)械排風(fēng)裝置，將有害介質(zhì)排至除害塔吸收凈化處理。

2.2 防護(hù)設(shè)施控制效果分析

某銅冶煉企業(yè)熔煉爐出銅口設(shè)置集氣罩及煙氣系統(tǒng)，但集氣罩控制風(fēng)速不夠，導(dǎo)致出銅時仍有部分煙氣逸散，導(dǎo)致鉛煙、砷及其無機(jī)化合物的濃度超標(biāo)；熔煉爐出銅時有部分煙氣逸散上升到車間上部，熔煉行車窗戶密閉不嚴(yán)且無凈化供風(fēng)或新風(fēng)設(shè)施，導(dǎo)致行車室的鉛煙濃度超標(biāo)；熔煉爐下料口未設(shè)置收塵罩，下料時因物料落差產(chǎn)生粉塵毒物的逸散，導(dǎo)致砷及其無機(jī)化合物的濃度超標(biāo)，造成該崗位職業(yè)病危害因素的控制效果不佳。給料、配料、熔煉爐出渣、轉(zhuǎn)爐進(jìn)料、陽極爐進(jìn)料、圓盤絞鑄、電解、凈液等崗位銅煙（塵）、鉛煙（塵）、砷及其無機(jī)化合物、鎘及其化合物、二氧化硫、硫酸、砷化氫等危害因素的濃度均符合國家職業(yè)接觸限值，職業(yè)病危害因素控制有效［4～6］。

3 結(jié) 論

銅冶煉工藝過程中產(chǎn)生多種危害因素，近年來由于工藝設(shè)備的改進(jìn)，設(shè)備自動化程度不斷提高，部分設(shè)備采用密閉的運(yùn)行方式，且在產(chǎn)生毒物、粉塵的崗位均設(shè)置了收塵系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)等防護(hù)設(shè)施，能有效防止粉塵、毒物的逸散。但由于設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等方面的原因，導(dǎo)致現(xiàn)場控制效果達(dá)不到預(yù)期。在本項(xiàng)目中由于熔煉爐出銅口集氣罩控制風(fēng)速不夠，無法完全覆蓋熔煉爐出銅口產(chǎn)生的煙氣，進(jìn)而導(dǎo)致鉛煙、砷及其無機(jī)化合物的濃度超標(biāo)。行車窗戶密閉不嚴(yán)且無凈化或新風(fēng)設(shè)施，導(dǎo)致行車室的鉛煙濃度超標(biāo)；熔煉爐下料口未設(shè)置收塵罩導(dǎo)致塵毒超標(biāo)。其他崗位因防護(hù)設(shè)施正常有效，粉塵、毒物的濃度能夠得到有效控制。

提示我們應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況加大熔煉出銅口、出渣口集氣罩的控制風(fēng)速，并定期維護(hù)和檢修；熔煉行車門窗應(yīng)密閉，并設(shè)置凈化或新風(fēng)設(shè)施；熔煉爐下料口在不影響工藝操作情況下應(yīng)設(shè)置收塵罩，防止粉塵、毒物的逸散。