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中国是磷化工生产大国,多种磷化工产品的生产能力和产量居世界前列,而且应用领域广泛,是我国国民经济的基础性产业。化工行业严峻的职业病高发形势成为制约产业发展的主要原因,尤其磷化工生产过程中产生大量毒害性物质严重危害作业者生命健康和安全,影响作业者劳动积极性和发展创造力。研究磷化工生产中的主要职业危害控制技术不仅能保障作业者健康和安全,而且能促进磷化工生产发展。
文章以某磷化工生产企业为例,从该企业多种磷化工产品中选择磷化工基础产品黄磷和具有典型代表性的五硫化二磷的生产过程作为研究对象,结合实际生产特点,分析其生产中存在的毒害性物料因素和物理性危害因素及危害程度的大小,研究黄磷生产和五硫化二磷生产主要职业危害控制技术。
本文首先分析了我国磷化工行业职业病发生特点及职业危害控制的重要性。化工行业是我国职业病高发行业之一,其中磷化工生产中的一氧化碳和硫化氢是造成急性中毒的主要毒物。而磷化工生产在我国工业发展中占有重要地位,研究典型磷化工生产过程中的主要职业危害及其控制技术非常重要。
该企业磷化工生产涉及到原料及产品多达100余种。磷矿石还原制得黄磷,黄磷和硫磺合成得五硫化二磷,这两种生产过程涉及职业危害种类多、危害大,产生大量有毒有害气体和生产性粉尘,是磷化工生产的典型代表。文章将黄磷和五硫化二磷生产过程中的职业危害因素分为物料危害因素、物理性危害因素、环境影响因素和其它危害因素几个方面进行讨论。重点分析物料危害因素和物理性危害因素。
根据磷化工生产中的职业危害因素分类,选择恰当的职业危害程度分级法评价黄磷生产和五硫化二磷生产职业危害程度。黄磷生产和五硫化二磷生产中主要职业危害因素是:生产毒物危害、生产性粉尘危害、高温作业危害、噪声作业危害等。选择对应的有毒作业分级法、生产性粉尘作业危害程度分级法、高温作业分级法、噪声作业分级法评价各类职业危害程度。
本文针对黄磷生产和五硫化二磷生产中多种职业危害因素同时存在的实际情况,探讨一种新的职业危害程度分级法—“新LEC磷化工生产职业危害程度综合分级法”,表达式:G=LEC。
L—职业危害因素导致职业病发生可能性。将磷化工生产过程中的职业危害因素分成:毒物、粉尘、噪声、高温等类型,先对类别权重赋分,再对危害级别权重赋分,然后将各种危害类型权重分值与级别权重分值相乘即为职业危害因素导致职业病发生可能大小。
E—暴露于危害因素中的时间和暴露程度。由作业者暴露于危害环境中的时间和暴露程度(距离危害源的远近,是否采取防护措施)衡量。
C—致职业危害后果严重程度。由职业危害因素导致不同种类职业病来衡量。
G—确定职业危害综合分级的各因子乘积。乘积越大,表明该岗位或操作危害程度越大。
本文应用“新LEC磷化工生产职业危害程度综合分级法”分析黄磷生产中存在主要职业危害包括:产品黄磷、原料磷矿石、焦炭(白煤)、硅石粉尘、副产品CO、SiF4、尾气(P2O5、CO2、As2+)等毒害性物质和高温作业、噪声作业等物理性职业危害因素。其中电炉出渣口和化渣池处存在大量粉尘、有毒有害气体和高温热辐射,该岗位是黄磷生产职业危害重点控制部位。原料岗位因矿石的粉碎筛分产生大量粉尘也应采取严格控制粉尘危害的措施。
五硫化二磷合成过程中存在职业危害:产品P2S5、废气H2S、原料硫磺、活性炭、硅藻土粉尘、废水H3PO4、副反应产物(SO2、SO3、P2O5、P2O3)等毒害性物料和着高温作业、噪声作业等物理性职业危害因素。职业危害程度综合分级结果表明:合成反应器与蒸馏塔产生大量有毒有害尾气,是五硫化二磷生产中职业危害程度最大的岗位,也是职业危害控制的重点。在原料岗位上,熔硫和精制黄磷的过程产生硫磺粉尘和磷蒸汽危害,同时伴随放热和噪声危害,也是职业危害控制的重点。
针对黄磷生产中职业危害程度最高的毒害物料和粉尘危害源在车间布置中相对集中的特点,设计局部通风排气系统控制毒害气体和粉尘的逸散。根据黄磷生产中污染气体的性质不同和岗位相距较远特点设计两个系统。原料岗位设计为通风除尘系统,在振动筛和破碎机产尘点设计外部吸气罩,用控制风速法确定排气风量和风管尺寸,选择袋式除尘器,通过排尘风机提供所需的风压和风量,电动机提供系统运行动力。电炉车间设计方案选用通风净化系统,在电炉出渣口处设计密闭罩,化渣池上方设计吸气罩,捕集含有毒害物质的污染空气经管道送至空气净化设备吸收处理。
文章分析指出五硫化二磷生产中的职业危害控制重点是硫化氢尾气的吸收处理。比较目前国内外处理硫化氢气体的各种方法的优缺点,提出硫化氢尾气处理设计方案,改进五硫化二磷生产工艺,选用湿式氧化法吸收H2S,以含Fe3+的酸性溶液高效吸收H2S,以Fe3+氧化S2-,再以空气氧化Fe2+再生出Fe3+吸收剂,实现五硫化二磷尾气净化后回收S单质。
本文提出的职业危害程度综合分级方法确定磷化工生产中的职业危害控制重点符合生产实际情况,具有一定科学性。由此,针对该企业磷化工生产特点设计黄磷车间通风除尘净化系统,提出五硫化二磷生产尾气吸收方案能有效控制典型磷化工生产中的主要职业危害,改善磷化工企业生产环境,降低磷化工生产职业危害程度,促进磷化工产业可持续发展。