CC BY
114
УДК 669.725:613.32
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС БЕРИЛЛИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
М.А. Газалиева, А.Б. Гайсин, С.К. Сапаргалиева, Л.Р. Пак, ||| E.H. Сраубаев, Б.К. Жумабекова
i i КГМА, г.Караганда, ВКГУим. С.Аманжолоба г. Усть-Каменогорск
Жумыс берилЫк endipicmitj технологияльщ процес^н^ц сипаттамасына арналады.
Работа посвящена характеристике технологического процесса бериллиевого производства.
The work is devoted to the characterization of beryllium manufactury f| technological process.
Соединения бериллия широко применяются в разных отраслях промышленности (атомной и космической технике, самолето- и ракето- строении, электронике и силикатной промышленности) [Б.Н.Колбасов, Д.К. Курбатов, 2003]. В то же время в ходе технологического цикла производства бериллия выделяются большие количества вредных веществ, в первую очередь сам бериллий и его соединения в виде аэрозоля. Поэтому его гигиеническая оценка и изучение влияния неблагоприятных производственных факторов на состояние здоровья работающих является особо актуальным [H.A. Хелковский - Сергеев, 1992].
По характеру условий труда различают две группы производств. Первая -связана с получением металла и более токсична, чем вторая. Во второй происходит изготовление различных изделий из бериллия содержание летучих соединений бериллия в нем невелико, что обусловливает меньшую опаст-ность для здоровья работающих [А.И. Бурназян, С А Кейзер, 1985].
Технологические и производственные процессы, сосредоточенные на предприятиях по обогащению бериллиевых руд и выпуску концентратов, практически однотипны и делятся на три этапа: подготовка руды к обогащению, обогащение и обработка бериллиевых концентратов.
Известно, что ведущее место среди профессиональных факторов, воз-^ействующих на рабочих при добыче полиметаллических руд, занимает пыль сложного химического состава. Вредность производственной пыли : -ределяется ее количественными особенностями, среди которых важное значение приобретает вещественный состав; именно он служит главным отличием пыли бериллиевых руд при оценке возможного влияния ее на организм работающих [А.Б. Крупкин, 1992].
На бериллиевое производство концентрат доставляется с Малышевс-кэго, Завитинского и Ермаковского месторождений, являющихся основными источниками бериллиевых руд. На Завитинском и Малышевском месторождениях основной металлонесущий минерал — берилл с содержанием окиси бериллия 0,05 %. Руды Ермаковского месторождения ха-г-актеризуются более высоким, до 1 % содержанием окиси бериллия, представленного фенакитом и бертрандитом.
Процессы добычи включают в себя бурение горных пород, взрывные габоты, бурение и дробление негабаритов, раздельную экскавацию руды, пустой породы и их транспортировку [А.Б. Крупкин, 1992].
В составе бериллиевого предприятия 3 основных отделения: 1 - гидрометаллургическое, 2 - химическое, 3 - металлургическое. Имеется отделение газоочистки, где происходит очищение воздуха из вытяжных систем наиболее опасных участков производства [Г. Ф. Баскина и соав., 1992].
В первом отделении идет смешивание нескольких видов бериллиевого концентрата - руды из разных месторождений с добавлением известняка и соды. Данная смесь передается по транспортеру в печь для плавки. Расплавленная шихта сливается и смешивается с водой, что приводит к ее размельчению. Затем на участке получения гранулята происходит дальнейшее измельчение.
На участке сгущения и сульфатизации водно-гранулятной пульпы происходит добавление серной кислоты. Некоторые примеси, соединяясь с серной кислотой, образуют сульфатные соединения, которые осаждают-ся с помощью едкого натра. Впоследствии происходит разделение и отмывка кремниевосульфатного кека, осаждение и фильтрация чернового гидроксида бериллия тканевыми фильтрами, который подвергается щелочному растворению и гидролизу. После этого производится кислотная и водная отмывка с образованием технического гидроксида бериллия.
Технологический процесс этого отделения характеризуется двумя неблагоприятными производственными факторами (физическим и химическим). К ним относятся - повышение концентрации аэрозоля бериллия в воздухе рабочей зоны на 0,1 * 10"3мг/м3 (при предельно-допустимой концентрации 0,001мг/м3), повышение температуры воздуха на 6 0 по Цельсию. Шум превышает предельно-допустимый уровень на 2-18 дБ А, освещённость рабочих поверхностей ниже нормируемоц^еличины на 10-120 лк. Имеет место работа на высоте с движущимися машинами и механизмами.
Во втором отделении происходит смешивание плавиковой кислоты и водного аммиака с образованием раствора бифторида аммония, получение гидроксида бериллия из гидрометаллургического отделения и образование раствора фторбериллата аммония при реакции с бифторидом аммония.
Затем идет отчистка раствора фторбериллата аммония путем осаждения примесей в виде малодиссоциированных соединений и отделение их в фильтрпрессах. Раствор упаривается до получения кристаллического фторбериллата аммония, который подвергается центрифугированию. Готовые кристаллы по транспортеру поступают в третье отделение.
Технологический процесс второго отделения характеризуется присутствием различных химических веществ (бериллия, плавиковой кислоты, аммиака, едкого натра, свинцового сурика, диметилдитеокарбамата натрия, хлористого аммония) однонаправленного действия, концентрации которых не превышают предельно-допустимые значения. Но по формуле Аверьянова при суммации вышеназванных веществ однонаправленного действия наблюдается комбинированный эффект и усиление токсического действия этих веществ на организм работающих. Кроме того, име- ' ется воздействие комплекса физических факторов, присущих первому отделению [М. М. Ленкевич и соав., 1992].
В третьем отделении кристаллы фторбериллата поступают в печи, где происходит их термическое разложение до фторида бериллия. Затем идет магний - термическое восстановление фторида бериллия до чернового бериллия: фторид бериллия плавится вместе с металлическим магнием. Полученный тяжелый фторид магния оседает вниз, а металлический бериллий поднимается вверх и сливается в специальную емкость.
В дальнейшем осуществляется вакуумная высокотемпературная очистка (рафинирование) чернового бериллия от примесей, в первую очередь от магния. При высокой температуре в условиях вакуума магний, имеющий более низкую температуру кипения, испаряется.
Полученный металлический (черновой) бериллий сплавляется либо с медью, либо с алюминием, либо с никелем в заданном соотношении с получением бериллиевых лигатур, которые являются конечным продуктом производства бериллия.
Технологический процесс этого отделения характеризуется значительным превышением нерастворимых соединений бериллия на рабочих местах и воздействием других химических веществ (меди, алюминия, никеля, асбеста, ортофосфорной кислоты) не превышающих предельно-допустимые концентрации. Физические факторы в этом отделении те же, что встречаются в предыдущих [Е. Я. Борисов и соав., 1992].
Таким образом, бериллиевое производство по содержанию аэрозоли бериллия по показателям вредности и опасности относится к высокотоксичным.
В соответствии с гигиеническими критериями оценки факторов производственной среды и условий труда технологический процесс по тяжести и напряженности труда относится к III классу I степени.
ЛИТЕРАТУРА
1. Колбасов Б.Н., Курбатов Д.К. Обеспечение безопасности при обращении с бериллием и его отходами на площадке термоядерной установки. / Вопросы атомной науки и техники, Вып. 3.-20037-С.32-60.
2. Хелковский - Сергеев Н. А. Гигиена труда и состояние здоровья рабочих, контактирующих с бериллием в концентрациях, не превышающих ПДК. / Тезисы докладов 1У Всесоюзного симпозиума «Бериллий - 90». СПб^М., 1992.-С. 100.
3. Бурназян А.И., Кейзер С.А. Бериллий. Токсикология, гигиена, профилактика, диагностика и лечение бериллиевых поражений: Справочник, М.,1985,157 с.
4. Крупкин А. Б. Характеристика основных вредных производственных факторов при получении бериллиевых концентратов./ Тезисы докла-
дов 1У Всесоюзного симпозиума «Бериллий - 90».-СПб., М., 1992.-С. 9-10.
5. Крупкин А. Б. гигиеническая оценка пылевого фактора на карьерах по добыче бериллиевых руд./ Тезисы докладов 1У Всесоюзного симпозиума «Бериллий - 90».- Спб., М., 1992.- С. 11-12
6. Баскииа Г. Ф., Горлова А. К., Горшкова Р Б., Осин О. М. Оценка гигиенической ситуации в районе расположения предприятий по производству изделий из бериллия./ Тезисы докладов ТУ Всесоюзного симпозиума «Бериллий - 90». - СПб., М., 1992.-С. 22-23. ^
7. Ленкевич М М., Иванов В. О., Карлов Ю. Л. Оценка уровней бе-риллиевого загрязнения пешеходно-транспортных путей промплощадки предприятия./ Тезисы докладов 1У Всесоюзного симпозиума «Бериллий - 90».-СПб., М., 1992.-С. 18
8 Борисов Е. Я., Замковая Т. Н.,. ДусьВ. И. Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда и состояние кожных покровов работающих на участке механической обработки окиси бериллия./ Тезисы докладов 1У Всесоюзного симпозиума «Бериллий-90».-СПб., М., 1992.-С. 14.
