电解金属锰(湿法)生产危险因素识别及防范措施

王善策，黎永杰

(中信大锰矿业有限责任公司，广西南宁 530028)

随着电解金属锰生产技术的发展，出现了生产节奏快，连续性强，生产环境差等特点，其人为失误、工艺因素、设备缺陷等成为诱发各类事故的主要根源。由于生产过程中存在许多可能导致人员伤亡、财产损失以及能影响人的身体健康，导致疾病对财产造成慢性损害的不安全因素，即：危险有害因素。因此，了解并掌握生产过程中存在的危险有害因素，对预防和控制各类事故的发生将起到重要作用。

1 电解金属锰生产工艺及用途

1.1 电解金属锰生产工艺

1.1.1 制备电解溶液

采用锰矿粉与无机酸反应，加热制取锰盐溶液，同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂，用加氧化剂氧化中和的方法除去铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。

1.1.2 电解操作过程

向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液，接通直流电，产生电析作用，在阴极板上析出金属锰，阳极板析出氧气；周期性地更换阴极板，对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理，获得金属锰产品。

1.2 电解金属锰用途

1)电解金属锰是生产四氧化三锰的主要原材料；

2)由于电解金属锰纯度高、杂质少，是生产不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素；

3)用来生产电焊条、铁氧体、永磁合金的元素，也是医药化工用锰盐生产中不可缺少的原料；

4)新开发的减振合金也需用电解金属锰；

5)在钢铁工业中，电解金属锰用来做脱氧剂和脱硫剂。

2 生产过程中危险有害因素的识别[1]

电解金属锰(湿法)生产、原料储存、设备设施使用过程中存在的危险有害因素主要有：火灾、化学爆炸，容器爆炸，中毒和窒息、灼烫伤害，触电伤害，机械伤害，高处坠落，腐蚀危害，粉尘危害，物体打击，车辆伤害，噪声危害。

1)火灾和爆炸

液氨在储存、使用、储存、输送过程中，一旦因设备材质缺陷、制造质量差、机械损伤等原因致使设备密封效果不好、包装容器破损以及人员误操作，造成物料泄漏，如作业现场通风不良，与空气混和达到爆炸极限，遇有火源可能发生火灾、爆炸；在硫酸与碳酸矿粉化合过程中，硫酸与活性金属粉共同储存、混合反应生成氢气，氢气与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在酸解岗位，如空气不流通，副反应生成的硫化氢如聚集过多，达到一定的量之后会发生火灾、化学爆炸。

2)物理爆炸

液氨储罐为压力容器，使用液氨的管道，如果因材质缺陷、设计不合理、制造焊接质量差、腐蚀等使其强度降低以及安全阀、压力表等附件失灵等，可能发生容器、管道不能承受设计压力而发生爆炸，造成人员伤亡，设备损坏。

3)中毒和窒息

在贮存、使用危险化学品过程中，存在氨、二氧化硒、硫酸、氨水、磷酸、硝酸、重铬酸钾等危险化学品。这些危险化学品都具有一定毒性，因设备材质缺陷、制造质量差、机械损伤等原因致使设备密封效果不好、容器破损以及人员误操作，造成这些物质泄漏，当氨、液氨水泄漏时，对人的眼睛、呼吸系统毒性特别最大。硫酸、硝酸在受热的情况下或遇水大量放热，产生酸雾和三氧化硫，工作人员吸入易引起中毒危险；二氧化硒遇高热，升华产生剧毒的气体，人员少量吸入产生中毒危险，超量吸入会导致死亡。

4)化学灼烫伤

厂区内硫酸、氨、氨水、硝酸、磷酸等腐蚀性化学品储存、使用场所内，盛装腐蚀品等设备、容器以及输送管路因材质缺陷，制造质量差，搬运、使用过程机械损坏、倾翻，造成物料泄漏，如人体接触泄露的硫酸、氨、氨水、硝酸、磷酸等腐蚀性物质将会引起严重的化学灼伤；同时各类腐蚀性气体、毒性气体因盛装设备、输送管路、使用设备腐蚀、制造缺陷等原因造成泄漏，人接触或吸入有毒、腐蚀性气体，均会造成人员中毒。

5)触电伤害

a各类用电设备、照明、配电系统线路保护接零未接或失效，线路绝缘损坏、线路短路等均可能发生触电事故；b作业人员思想麻痹，操作失误或检修违章合闸，易造成作业人员的触电伤害；c厂区内若防雷电设施或接地损坏、失效可能遭受雷击，产生火灾、爆炸、设备损坏、人员触电等伤害事故。

6)机械伤害

生产中有氨水泵、硫酸泵、水泵、各搅拌机等传动机械，其外露部分如果没有防护装置或防护装置损坏失效，或者操作失误等，均会发生挤、扎、绞伤等机械伤害。

7)高处坠落

当处于相对基准面标高超过2 m设备进行检查、操作或维修设备时，若未按标准设置钢梯、护栏、平台或设置不完善，作业人员去检查、操作或检修时，稍不慎会发生高处坠落事故。

8)腐蚀危害

硫酸、氨、氨水、硝酸、磷酸等腐蚀性化学品储存、使用场所内，这些腐蚀品对设备、管道、建构筑物等造成腐蚀。

9)粉尘危害

化合车间在矿粉混合过程中产生的粉尘，矿体粉碎车间在粉碎过程中产生的粉尘。操作人员处于该场所，未佩戴防护用品或防护用品失效，长期吸入粉尘，就会造成粉尘对人体的危害。

10)物体打击伤害

车间内设备较多，有些位置较高，在作业、巡检中尤其在设备检修时存在着工具、附件、零部件等物体失落伤人的危险。

11)车辆伤害

厂区建(构)筑物如间距小，道路狭窄，路面不平整，不畅通，若人流、物流不能有效分流，车辆无回车场地或车辆刹车、喇叭、灯光等出现问题，易引发车辆伤害事故。

12)噪声危害

粉碎机、各类泵、风机、成品剥离是主要的噪声源，在开停车、设备正常运转，存在噪声的主要部位为各类泵房、化合车间、成品剥离岗位及风机房。

在储存、使用危险化学品硫酸、液氨、二氧化硒、硝酸、磷酸、重铬酸钾等过程中，其中火灾、化学爆炸、中毒、化学灼伤、腐蚀危害、中毒窒息是主要的危险、有害因素。

3 安全防范措施[2]

1)坚决贯彻“安全第1、预防为主、综合治理”的方针，认真贯彻落实“三同时”，并逐步推行冶金安全标准化管理。

2)新改、扩、建工程施工完毕要按设计规范及工程验收标准逐项进行验收、试压、试运转合格后，并制定出相关的管理制度和操作规程，方能投入使用。

3)加强员工安全生产知识教育，上岗人员要严格培训，考试合格后方能上岗。特种作业人员须经有关监督管理部门的考核合格，取得上岗操作证。

4)定期对员工进行安全意识和知识技能的教育，使员工掌握本岗位职工作的安全生产知识，提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力。

5)加强对设备、管线的检修和维护，减少或避免泄漏。易燃易爆场所维修动火，应严格执行三级动火审批制度。

6)加强电气设备的维护管理，完善电气设备防护装置，配置漏电保护器、配备有效的个体防护用具并确保使用、禁止带电、压检修设备、管道和违章检修设备、设施。

7)组织编制各类安全生产事故应急救援预案，特别是生产使用中硫酸、液氨事故的应急处置预案，并定期组织演练。

8)经辨识生产场所未构成重大危险源的，在生产运行中应加强管理和监控，确保车间场所和贮存装置中物质量不准超过相应的临界量，避免构成重大危险源。

9)在浓硫酸输送管道设置防止浓硫酸外泄或喷溅、报警的应急措施。硫酸罐区基础、地面及排水沟应做防腐处理。硫酸贮罐区设备基础应高出地面不应小于100 mm。硫酸贮罐应设置液位或容积指示装置等安全附件，液位或容积指示装置应便于操作人员观察。

在液氨储罐区设置氨气泄漏报警仪、自动喷淋系统等设置；液氨储罐区应设置为禁火区，在禁火区内进行动火作业严格执行《厂区动火作业安全规程》；液氨储罐区应装设独立避雷针或架空避雷线(网)，使其处于接闪器的保护范围内。

10)起重机作业要严格遵守“起重机械安全规程及十不吊”，不在起重作业、高处作业、高处有悬浮物或设施不牢固处进行作业或停留[3]。

11)保证室内防中毒的通风装置能正常运转，保持通风换气良好；操作人员防中毒的劳保用品要正确使用，操作时要严格执行工艺操作规程。

12)噪声较大的设备应尽量将噪声源与操作人员隔开；工艺允许远距离控制的，可设置隔声操作(控制)室。同时噪声与振动强度较大的生产设备应安装在单层厂房或多层厂房的底层；对振幅、功率大的设备应设计减振基础。

13)配置完善的个人防护用品，配备相应的应急药品、器材(包括防毒面具、防护手套、防护眼镜、耳塞、耳罩等，并有专人负责定期更新。同时生产单位应该加强对员工穿戴劳保防护用品情况的检查和考核，以规范个人防护用品的正确使用穿戴。

4 结语

电解锰湿法生产中存在诸多危险因素和事故隐患，是导致事故发生的直接原因。因此，制定并严格执行安全生产规章制度，实行现场安全标准化管理，有计划对员工进行安全防护知识及技能的学习培训，强化安全生产的监督检查，排查整治隐患，可以减少和控制各类事故的发生。由此可见，通过生产过程中危险有害因素的识别，将对有效预防各类事故的发生起到积极促进作用。

[1]李俭扶.大新锰矿3万t/a金属锰技术改造项目储存、使用危险化学品安全预评价报告[R].南宁：广西安生安全科学技术咨询有限公司，2009：57-59，113-125.

[2]吕淑然，刘春锋，王树琦，等.安全生产事故预防控制与案例评析[M].北京：化学工业出版社，2010：7-9.

[3]任树奎.起重机械常见事故与防范对策[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005：15-26.