稀土金属电解企业职业病防护设施设计与探索

2021-09-19罗瑶叶宜凡

稀土信息 2021年7期

● 罗瑶叶宜凡/文

随着我国经济水平的快速发展，我国工业在发展过程中规模正日益扩大。稀土作为“工业维生素”，在我国工业发展中具有极其重要的地位。本文对稀土金属电解企业所存在的职业病危害因素进行了全面识别与分析；从总体布局、防尘毒措施等多方面进行了针对性设计，并对预期效果进行了分析。

稀土金属电解企业属“有色金属冶炼和压延加工业”中“稀有稀土金属冶炼”企业，按照国家卫生健康委办公厅关于公布建设项目职业病危害风险分类管理目录的通知（国卫办职健发〔2021〕5 号），稀土金属电解企业为职业病危害严重的企业。为保证一线员工与管理人员的身体健康，故对其产生或者可能产生的职业病危害因素所应采取的防尘、防毒、防噪、减振、防高温等内容进行职业病防护设施设计。

一、稀土金属电解企业的生产工艺介绍与职业病危害因素的识别与分析

（一）工艺流程

稀土金属电解企业，按照不同的工艺可分为电解法及还原法（中频炉、还原炉）。

1、电解法工艺流程：将电解槽内杂物清理，用打弧机预热，加入配制好的溶盐，继续升温到全部溶融。电解炉一般连续生产，不熄灭，此过程频率较低；全部熔盐熔隔后，放入坩锅和石墨，加放适量的稀土进行电解，连续电解后取出坩锅进行浇铸，冷却后人工剥离熔盐后送检验；检验合格后进行包装，不合格品进行重熔处理；坩锅和剥离熔盐返回电解槽重复使用；浇铸后金属或合金采用抛光、切割、钻削等方法进行表面后处理，采样检验后进行表面打磨，并装桶进行包装。

2、还原法工艺流程：真空还原工艺制取稀土金属是以氟化稀土、金属钙为原料，在中频还原熔炼炉中进行真空还原，制得粗稀土金属，浇铸、冷却后剥离表面的氟化物，再投料进行精炼除去杂质，精炼后经浇铸、冷却、质检、表面处理等工序制得纯稀土金属。

（二）主要职业病危害因素分析

职业病危害因素主要为粉尘（石墨粉尘、稀土粉尘）、一氧化碳、二氧化碳、氟化物、噪声。

1、混料过程中产生的粉尘（稀土粉尘）、噪声；

2、电解过程中产生的稀土粉尘、噪声、高温、氟化物、一氧化碳、二氧化碳；

3、还原过程中产生的稀土粉尘、噪声、高温、氟化物；

4、阳极制作过程中产生的石墨粉尘、噪声。

二、职业病防护设施设计原则及具体方案

贯彻落实预防为主、防治结合的工作方针。落实职业病危害“前期预防”控制制度，保证职业病防护设施的设计符合卫生要求；原则上应覆盖建设项目产生或可能产生的全部职业病危害因素；职业病防护设施的设计应优先采用有利于保护劳动者健康的新技术、新工艺、新材料、新设备，限制使用或淘汰职业病危害严重的工艺；应使工作场所职业病危害因素浓度或强度符合国家相关标准的要求，防止职业病危害因素对劳动者的健康损害；职业病防护设施设计应当具有针对性、可行性、有效性、先进性和经济性；职业病防护设施必须贯彻在各专业设计中，做到安全可靠，保障劳动者在劳动过程中的安全和健康。

（一）方案总体布局

按照某工程的工艺要求，结合总平面布置原则，厂区布局按三个功能区布置，具体为：主生产区、辅助生产区、办公生活区。主要生产车间（电解车间、还原车间）均为单层建筑。噪声与振动较大的生产设备（如混料机、台式钻机、刷机等），拟安装在底层，并采取有效地隔声和减振措施。

（二）建筑物设计

各生产车间建筑物容积在保证其劳动者有足够新鲜空气量的条件下，尽量采用自然通风和机械通风相结合的设计，及时换气和排除异味，以满足《工业企业设计卫生标准》规范有关条文规定。同时，对于产生粉尘的工作场所设置除尘设施，高毒物质工作场所顶棚和地面等内部结构和表面应采用耐腐蚀、不吸收、不吸附毒物材料，必要时设保护层，以便清洗。对建筑物的采光，设计中采取了充分利用自然光线，结合有效的人工照明，使其达到有关条例要求，使各建筑物更好的服务于企业生产。主要建筑物设计充分采取了防毒、防噪、防高温等措施设计。

1、采暖设计：工程除综合办公室与专用柜等有要求外，其它生产建筑、辅助及附属生产建筑均不设计采暖。在办公楼、休息室设置分体空调、电风扇进行气候调节，夏季防暑降温，冬季办公室、休息室温度≥18℃。

2、通风设计：生产车间采用自然通风与机械通风相结合的方式，保证厂房内的空气质量符合《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）的要求。生产厂房，设备半敞开式布置，以减少有毒、有害气体的积聚。熔盐电解炉、中频炉/碳管炉持续性生产热源，是重点防暑区域，同时也是重点防毒区域，厂房应为半敞开式设计，各厂房四面墙应均安装需大面积窗户，各个生产单元均设有操作观察区，配有休息室。各个生产单元均应设有环保空调、离心通风机、负压引风机，休息室安装空调、电风扇进行气候调节。各工作区域通过采用自然进风、环保空调、离心通风机、负压引风机设备与措施进行排风换气和调节气候,保证工作场所通风量不小于15次/小时；化验室、控制室等设置新风系统，以满足室内人员对新风的要求。

3、采光照明设计：主要根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》的要求进行设计，该工程方案主厂房以自然采光为主，人工照明为辅，控制室、分析室则以人工照明为主。该方案室内照明采用一般照明结合局部照明的方式，同时在室内装修材料的色彩和材质选择上与照明灯具、风口、设备仪器相协调，避免采用过量提高照度高耗能的灯具及设备。采光以人工照明为主，自然采光为辅的原则进行设计。在设计中尽量采用高发光效率的照明光源，例如荧光灯、高压汞灯等。荧光灯选用质量高、节能的电子镇流器，电子镇流器较普通型镇流器可节能30%。照明光源按节能，寿命及显色性等要求选用。

4、空调设计：车间空调设计除了满足温度和通风量的要求，湿度也应符合国家标准的要求。为保证控制室及放置精密仪器的化验室等房间内的仪表、电气设备可靠运行，室内设置柜式空调机组，以维持控制室夏季室内温度在 22℃～28℃，相对湿度40%～65%，冬季室内温度在 18℃～24℃，相对湿度30%～60%；电子设备间夏季室内温度在 25±1℃，相对湿度 50±10%，冬季室内温度在 20±1℃，相对湿度 50±10%；在车间操作间或控制室设置分体柜式或分体壁挂式空调机。

三、稀土金属电解企业的职业病防护设施设计

（一）防尘防毒措施

生产工艺较为先进，机械化、自动化、密闭化程度较高，拟采取的防毒设施如下：对于原材料的选择遵循无毒物质代替有毒物质，低毒物质代替高毒物质的原则，减少了毒物的职业性有害因素；中频炉、碳管炉拟采取密闭生产措施；电解炉、中频炉、碳管炉、混料机等处拟配置布袋除尘装置，在抛光工序设置有喷淋塔，以净化尾气、减少粉尘散发，各作业场所安装了负压引风机、离心通风机；各作业场所拟安装风机、离心通风机，观察位时远离电解槽，屋顶安装了环保喷淋装置，有效减少了高温职业危害；采用先进的生产工艺，生产设施采用密闭化设备，在管线和设备连接处选用适当垫片，加强密封。防止有毒物质泄漏。对有毒有害气体排放设置处理装置，禁止在生产场所直接排放，避免对操作人员及环境造成危害。

（二）防噪声措施

合理布局:各种噪声的机器集中设置，如混料机、台式钻机、刷机等集中布置，与其余低噪声生产工序分开布置，各生产厂区车间相对独立布置，能够达到一定的隔噪、降噪效果；对于主要噪声设备还采取了隔声、消音、减震等降噪措施；设备加装隔音罩等个体防护，安装消声器、安装橡胶隔震垫等隔声减振措施，减小了噪声及设备振动；对泵类电动机安装消声器，风机采取隔振和消声措施，动力设备采用钢砼隔振基础，管道、阀门接口采取缓动及减振的挠性接头（口）等；配备防护用品：对抛光机、切割机等噪声影响较大的生产场所操作人员，要求配备耳塞，以减轻人员危害；合理安排接噪人员的工作时间，缩短工人接触高强度噪声的时间，减少噪声对作业人员听力的损害。对于经治理仍不能达标的噪声或振动岗位采取轮换作业方式，缩短每班作业人员实际接触噪声时间也可达到有效地保护作用；车间内设有员工休息室，可降低员工的噪声的接触时间。

（三）防暑降温措施

采用先进的工艺技术，工艺生产多采用自动化操作，操作人员远离生产热源，车间保持良好通风，以降低车间内温；当炎热天气来临时，需合理安排电解工、还原工等高温作业人员的工作时间，缩短工人接触高温的时间；实行巡检制度，缩短持续接触高温时间；为接触高温的作业人员配备了石棉手套等个体防护用品；车间控制室设置空调、风扇、饮水设施。在炎热季节对车间作业工人供应开水、凉茶，保证员工降温饮水。同时发放预防中暑药品，风油精、清凉油、霍香正气丸等；企业应根据生产实际的高温接触情况，适当调整劳动时间；在电解车间设置有环保空调等防暑降温设施为电解工降温防暑。

（四）个人防护用品

为劳动者配备必要的个体防护装备，可使劳动者免遭或者减轻事故伤害，是保护劳动者不受职业危害的最后一道防线。为劳动者拟配备防尘口罩、防护口罩、焊接口罩、帆布手套、石棉手套、塑胶手套、劳保服、面屏、护目镜、电工绝缘鞋、防噪音耳塞等个人防护用品。

（五）应急救援措施

可能出现的意外职业病危害事故主要是氟化物、一氧化碳、二氧化碳等有毒有害气体造成中毒或窒息事故，以及极端天气下的中暑、电解岗位高温烫伤、实验室强酸灼伤。

针对上述情况在实验室可能接触腐蚀性物质的区域应设置冲淋洗眼器，服务半径小于等于15 米；在电解车间、还原车间应设置气体检测报警装置；在厂区范围内设置医务室，并配备专门的应急救援人员，并在可能发生急性伤害（高温中暑、酸碱灼伤）的地方设置应急药箱；在厂区范围内设置风向标，便于事故状态下人员的应急撤离。

四、职业病防护设施预期效果分析

主要职业病危害因素有粉尘（稀土粉尘、石墨粉尘）、一氧化碳、二氧化碳、氟化物、高温、噪声等。

职业病防护设施设计严格执行《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)规定。落实提出的各项职业病危害防护措施和管理措施，并按规范设置各类职业病防护设施，建成后作业场所化学毒物及粉尘的浓度可基本满足标准要求。

对噪声较大的设备采取相应的减噪措施并降低工作人员的接触时间后，作业场所噪声可满足《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)等相关要求。根据同类型稀土冶炼企业经验判断，由于电解炉本身特性，初步预测在加强高温防护措施后，作业人员接触高温仍会超过国家职业卫生标准限值。对于高温可能会超过职业接触限值的情况，建议企业在采取改善工作环境、对劳动者进行职业卫生培训、采取职业健康监护和防暑降温防护措施的同时，强调进行热应激监测，通过调整高温作业劳动-休息制度，进一步降低劳动者接触热环境的单位时间比率。

综上所述，设计在防尘毒、防噪、防高温等方面提出治本为主、治标为辅的相应措施。经采取措施后，作业场所及岗位空气中尘毒等有害物浓度、物理因素的强度基本符合职业接触限值。职业病防护设施完善，达到了保证安全生产，保护职工身体健康的目的，职业卫生条件预计可达到国内同等规模较先进水平。建设期或建成投入生产或使用后可满足职业病防治方面法律、法规、标准的要求。