مقتبس من الطبعة الثالثة ، موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

يشتمل الطحن عمومًا على استخدام مادة كاشطة ملزمة لتآكل أجزاء من قطعة العمل. الهدف هو إعطاء العمل شكلاً معينًا أو تصحيح أبعاده أو زيادة نعومة السطح أو تحسين حدة حواف القطع. تشمل الأمثلة إزالة الحواف الخشنة من المسبك المصبوب ، وإزالة القشور السطحية من المعادن قبل الحدادة أو اللحام وإزالة حواف الأجزاء في ورش الألواح المعدنية والآلات. يستخدم التلميع لإزالة عيوب السطح مثل علامات الأدوات. لا يزيل التلميع المعدن ، ولكنه يستخدم مادة كاشطة ناعمة ممزوجة بقاعدة من الشمع أو الشحوم لإنتاج سطح شديد اللمعان.

يعتبر الطحن هو الأكثر شمولاً وتنوعًا من بين جميع طرق المعالجة ويتم استخدامه في العديد من المواد - في الغالب الحديد والصلب ولكن أيضًا معادن أخرى ، والخشب ، والبلاستيك ، والحجر ، والزجاج ، والفخار ، وما إلى ذلك. يشمل المصطلح طرقًا أخرى لإنتاج أسطح ناعمة ولامعة جدًا ، مثل التلميع ، والشحذ ، والشحذ ، واللف.

الأدوات المستخدمة هي عجلات ذات أبعاد مختلفة ، وشرائح الطحن ، ونقاط الطحن ، وأحجار الشحذ ، والملفات ، وعجلات التلميع ، والأحزمة ، والأقراص ، وما إلى ذلك. في عجلات الطحن وما شابه ، يتم تثبيت المادة الكاشطة معًا بواسطة عوامل ربط لتشكيل جسم صلب مسامي بشكل عام. في حالة الأحزمة الكاشطة ، يقوم عامل الربط بتثبيت المادة الكاشطة بمادة أساسية مرنة. عجلات التلميع مصنوعة من القطن أو أقراص نسيجية أخرى مخيطة معًا.

المواد الكاشطة الطبيعية - اكسيد الالمونيوم الطبيعي أو الصنفرة (أكاسيد الألومنيوم) ، الماس ، الحجر الرملي ، الصوان والعقيق - تم استبدالها إلى حد كبير بمواد كاشطة صناعية بما في ذلك أكسيد الألومنيوم (الألومينا المنصهرة) وكربيد السيليكون (الكربوراندوم) والماس الصناعي. كما يتم استخدام عدد من المواد ذات الحبيبات الدقيقة مثل الطباشير ، الخفاف ، طرابلس ، معجون القصدير وأكسيد الحديد ، خاصة للتلميع والتلميع.

يستخدم أكسيد الألومنيوم على نطاق واسع في عجلات الطحن ، يليه كربيد السيليكون. يستخدم الماس الطبيعي والاصطناعي في تطبيقات خاصة مهمة. يستخدم أكسيد الألومنيوم وكربيد السيليكون والصنفرة والعقيق والصوان في أحزمة الطحن والتلميع.

يتم استخدام عوامل الترابط العضوية وغير العضوية في عجلات الطحن. النوع الرئيسي من الروابط غير العضوية هو السيليكات والمغنسيت المزجج. من بين عوامل الترابط العضوية البارزة راتنج الفينول أو اليوريا فورمالدهايد والمطاط واللك. عوامل الترابط المزجج والراتنج الفينول يسيطران تمامًا على مجموعاتهم الخاصة. يمكن أيضًا أن تكون عجلات طحن الماس مستعبدة من المعدن. تعطي عوامل الترابط المختلفة للعجلات خصائص طحن مختلفة ، فضلاً عن خصائص مختلفة فيما يتعلق بالسلامة.

تتكون أحزمة وأقراص الكشط والتلميع من قاعدة مرنة من الورق أو القماش تلتصق بها المادة الكاشطة بواسطة مادة لاصقة طبيعية أو صناعية.

يتم استخدام آلات مختلفة لأنواع مختلفة من العمليات ، مثل طحن السطح والطحن الأسطواني (بما في ذلك بدون مركز) والطحن الداخلي والطحن الخشن والقطع. النوعان الرئيسيان هما: تلك التي يتم فيها تحريك المطحنة أو العمل يدويًا والآلات ذات الأعلاف الميكانيكية والخراطيش. تشمل أنواع المعدات الشائعة: المطاحن السطحية ؛ المطاحن من نوع الركيزة ، والتلميع ، والمخازن المؤقتة ؛ مطاحن وتلميع القرص. المطاحن الداخلية آلات قطع جلخ ؛ ملمعات الحزام المطاحن المحمولة وأجهزة التلميع والمخازن المؤقتة ؛ والعديد من أدوات التلميع والمخازن المؤقتة.

الأخطار والوقاية منها

انفجار

تتمثل مخاطر الإصابة الرئيسية في استخدام عجلات الطحن في أن العجلة قد تنفجر أثناء الطحن. عادة ، تعمل عجلات الطحن بسرعات عالية. هناك اتجاه نحو سرعات متزايدة باستمرار. معظم الدول الصناعية لديها لوائح تحد من السرعات القصوى التي يمكن بها تشغيل أنواع مختلفة من عجلات الطحن.

التدبير الوقائي الأساسي هو جعل عجلة الطحن قوية قدر الإمكان ؛ طبيعة عامل الترابط هي الأهم. تعتبر العجلات ذات الروابط العضوية ، ولا سيما الراتينج الفينولي ، أقوى من العجلات ذات الروابط غير العضوية وأكثر مقاومة للتأثيرات. قد يُسمح بسرعات محيطية عالية للعجلات ذات الروابط العضوية.

غالبًا ما تشتمل العجلات عالية السرعة على أنواع مختلفة من التعزيزات. على سبيل المثال ، تم تجهيز بعض عجلات الأكواب بمحاور فولاذية لزيادة قوتها. أثناء الدوران ، يتطور الضغط الرئيسي حول الفتحة المركزية. لتقوية العجلة ، فإن الجزء المحيط بالفتحة المركزية ، والذي لا يشارك في عملية الطحن ، يمكن أن يكون مصنوعًا من مادة قوية بشكل خاص غير مناسبة للطحن. يتم استخدام العجلات الكبيرة ذات القسم المركزي المقوى بهذه الطريقة بشكل خاص في أعمال الصلب لطحن الألواح والكتل وما شابه ذلك بسرعات تصل إلى 80 م / ث.

ومع ذلك ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا لتقوية عجلات الطحن هي تضمين نسيج الألياف الزجاجية في بنائها. قد تشتمل العجلات الرقيقة ، مثل تلك المستخدمة في القطع ، على نسيج من الألياف الزجاجية في المركز أو في كل جانب ، بينما تحتوي العجلات السميكة على عدد من طبقات القماش اعتمادًا على سمك العجلة.

باستثناء بعض عجلات الطحن ذات الأبعاد الصغيرة ، يجب أن تخضع جميع العجلات أو عينات إحصائية منها لاختبارات السرعة من قبل الشركة المصنعة. في الاختبارات ، يتم تشغيل العجلات على مدى فترة معينة بسرعة تتجاوز تلك المسموح بها في الطحن. تختلف لوائح الاختبار من بلد إلى آخر ، ولكن عادةً ما يجب اختبار العجلة بسرعة تزيد بنسبة 50٪ عن سرعة العمل. في بعض البلدان ، تتطلب اللوائح اختبارًا خاصًا للعجلات التي تعمل بسرعات أعلى من المعتاد في معهد اختبار مركزي. قد يقوم المعهد أيضًا بقطع عينات من العجلة والتحقيق في خصائصها الفيزيائية. تخضع عجلات القطع لاختبارات تأثير معينة واختبارات الانحناء وما إلى ذلك. تلتزم الشركة المصنعة أيضًا بالتأكد من أن عجلة الطحن متوازنة جيدًا قبل التسليم.

قد يتسبب انفجار عجلة الطحن في حدوث إصابات مميتة أو خطيرة جدًا لأي شخص في الجوار وإلحاق أضرار جسيمة بالمصنع أو المباني. على الرغم من جميع الاحتياطات التي اتخذتها الشركات المصنعة ، فقد يستمر حدوث انفجارات أو كسور في العجلة ما لم يتم توخي الحذر المناسب في استخدامها. تشمل الإجراءات الاحترازية ما يلي:

• المناولة والتخزين. قد تتلف العجلة أو تتشقق أثناء النقل أو المناولة. قد تهاجم الرطوبة عامل الترابط في عجلات الراتنج الفينولية ، مما يقلل في النهاية من قوتها. قد تكون العجلات المزججة حساسة للتغيرات المتكررة في درجات الحرارة. قد تؤدي الرطوبة التي يتم امتصاصها بشكل غير منتظم إلى إخراج العجلة من التوازن. وبالتالي ، فمن الأهمية بمكان أن يتم التعامل مع العجلات بعناية في جميع المراحل وحفظها بطريقة منظمة في مكان جاف ومحمي.
• التحقق من وجود شقوق. يجب فحص العجلة الجديدة للتأكد من أنها غير تالفة وجافة ، وذلك ببساطة عن طريق النقر بمطرقة خشبية. ستعطي العجلة المزججة الخالية من العيوب حلقة واضحة ، بينما ستعطي العجلة الملتصقة العضوية نغمة رنين أقل ؛ ولكن يمكن تمييز أي منهما عن الصوت المتصدع للعجلة المعيبة. في حالة الشك ، يجب عدم استخدام العجلة ويجب استشارة المورد.
• الاختبار. قبل تشغيل العجلة الجديدة ، يجب اختبارها بأقصى سرعة مع مراعاة الاحتياطات اللازمة. بعد الطحن الرطب ، يجب تشغيل العجلة في وضع الخمول لإخراج الماء ؛ وإلا فقد يتجمع الماء في الجزء السفلي من العجلة ويسبب اختلالًا في التوازن ، مما قد يؤدي إلى انفجار عند استخدام العجلة في المرة التالية.
• تصاعد. تحدث الحوادث والكسر عندما يتم تثبيت عجلات الطحن على جهاز غير مناسب - على سبيل المثال ، على أطراف مغزل لآلات التلميع. يجب أن يكون قطر المغزل مناسبًا ولكن ليس كبيرًا بما يكفي لتوسيع الفتحة المركزية للعجلة ؛ يجب ألا يقل قطر الفلنجات عن ثلث قطر العجلة وأن تكون مصنوعة من الفولاذ الطري أو من مادة مماثلة.
• سرعة. لا يجوز في أي ظرف من الظروف تجاوز الحد الأقصى لسرعة التشغيل المسموح بها والمحددة من قبل الشركات المصنعة. يجب تثبيت إشعار يشير إلى سرعة المغزل على جميع آلات الطحن ، ويجب تمييز العجلة بأقصى سرعة محيطية مسموح بها وعدد الدورات المقابل لعجلة جديدة. يلزم اتخاذ احتياطات خاصة مع ماكينات الطحن متغيرة السرعة ولضمان ملاءمة العجلات ذات السرعات المناسبة المسموح بها في المطاحن المحمولة.
• راحة العمل. حيثما كان ذلك ممكنًا ، يجب توفير مساند عمل مثبتة بشكل صارم وذات أبعاد مناسبة. يجب أن تكون قابلة للتعديل وأن تظل قريبة قدر الإمكان من العجلة لمنع المصيدة التي قد يتم فيها إجبار العمل على العجلة وكسرها أو ، على الأرجح ، الإمساك بيد المشغل وإصابته.
• حراسة. يجب تزويد العجلات الكاشطة بواقيات قوية بما يكفي لاحتواء أجزاء عجلة الانفجار (انظر الشكل 1). بعض الدول لديها لوائح مفصلة فيما يتعلق بتصميم الحراس والمواد التي سيتم استخدامها. بشكل عام ، يجب تجنب الحديد الزهر والألمنيوم المصبوب. يجب أن تكون فتحة الطحن صغيرة قدر الإمكان ، وقد يلزم وجود قطعة أنف قابلة للتعديل. بشكل استثنائي ، عندما تمنع طبيعة العمل استخدام واقي ، يمكن استخدام حواف واقية خاصة أو خراطيش الأمان. يمكن أن تتسبب المغازل والنهايات المستدقة لآلات التلميع ذات النهايتين في حوادث تشابك ما لم يتم حمايتها بشكل فعال.

الشكل 1. عجلة جلخ مزججة جيدة الحراسة ومركبة في مطحنة سطحية وتعمل بسرعة محيطية تبلغ 33 م / ث

إصابات العين

يعتبر الغبار والمواد الكاشطة والحبوب والشظايا من المخاطر الشائعة على العين في جميع عمليات الطحن الجاف. تعتبر الحماية الفعالة للعين بواسطة النظارات الواقية أو النظارات الواقية الثابتة في الماكينة ضرورية ؛ تكون واقيات العين الثابتة مفيدة بشكل خاص عند استخدام العجلات بشكل متقطع - على سبيل المثال ، لطحن الأدوات.

نار

ينطوي طحن سبائك المغنيسيوم على مخاطر حريق عالية ما لم يتم اتخاذ احتياطات صارمة ضد الاشتعال العرضي وفي إزالة الغبار وغمره. معايير عالية من النظافة والصيانة مطلوبة في جميع مجاري العادم لمنع خطر نشوب حريق وكذلك للحفاظ على عمل التهوية بكفاءة. يعتبر غبار المنسوجات المنبعث من عمليات التلميع من مخاطر الحريق التي تتطلب تدبيرًا منزليًا جيدًا و تهوية العادم المحلي.

اهتزاز

تنطوي المطاحن المحمولة والقاعدة على خطر الإصابة بمتلازمة اهتزاز اليد والذراع (HAVS) ، والتي تُعرف أيضًا باسم "الإصبع الأبيض" من أبرز علاماتها. وتشمل التوصيات الحد من شدة ومدة التعرض ، وإعادة تصميم الأدوات ، ومعدات الحماية ، ومراقبة التعرض والصحة.

المخاطر الصحية

على الرغم من أن عجلات الطحن الحديثة لا تسبب بحد ذاتها خطرًا خطيرًا للسحار السيليسي المرتبط في الماضي بعجلات الحجر الرملي ، إلا أن غبار السيليكا شديد الخطورة قد لا يزال ينبعث من المواد التي يتم طحنها - على سبيل المثال ، مصبوبات الرمل. قد تحتوي بعض العجلات المربوطة بالراتنج على مواد مالئة تخلق غبارًا خطيرًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للراتنجات التي أساسها الفورمالديهايد أن تنبعث منها الفورمالديهايد أثناء الطحن. على أي حال ، فإن حجم الغبار الناتج عن الطحن يجعل كفاءة تهوية العادم المحلي ضرورية. من الصعب توفير عادم محلي للعجلات المحمولة ، على الرغم من تحقيق بعض النجاح في هذا الاتجاه باستخدام أنظمة التقاط منخفضة الحجم وعالية السرعة. يجب تجنب العمل المطول وتوفير معدات حماية الجهاز التنفسي إذا لزم الأمر. تهوية العادم مطلوبة أيضًا لمعظم عمليات صنفرة الحزام والتشطيب والتلميع والعمليات المماثلة. مع التلميع على وجه الخصوص ، يعتبر غبار النسيج القابل للاحتراق مصدر قلق كبير.

يجب توفير ملابس واقية ومرافق صحية وغسيل جيدة مع دش ، والإشراف الطبي مرغوب فيه ، خاصة بالنسبة للمطاحن المعدنية.

الرجوع

لم تكن الثورة الصناعية لتحدث لولا تطوير الزيوت الصناعية البترولية المكررة ومواد التشحيم وزيوت القطع والشحوم. قبل الاكتشاف في ستينيات القرن التاسع عشر أنه يمكن إنتاج مادة تشحيم فائقة عن طريق تقطير الزيت الخام في فراغ ، كانت الصناعة تعتمد على الزيوت والدهون الحيوانية التي تحدث بشكل طبيعي مثل شحم الخنزير وزيت الحيوانات المنوية للحيتان لتزييت الأجزاء المتحركة. كانت هذه الزيوت والمنتجات الحيوانية معرضة بشكل خاص للذوبان والأكسدة والانهيار من التعرض للحرارة والرطوبة الناتجة عن المحركات البخارية التي كانت تشغل جميع المعدات الصناعية تقريبًا في ذلك الوقت. استمر تطور المنتجات المكررة القائمة على البترول من أول زيوت التشحيم ، التي كانت تستخدم لتسمير الجلد ، إلى الزيوت الصناعية والشحوم الحديثة مع عمر خدمة أطول ، وخصائص تشحيم فائقة ومقاومة أفضل للتغيير في ظل درجات حرارة متفاوتة وظروف مناخية.

زيوت التشحيم الصناعية

تتطلب جميع الأجزاء المتحركة بالآلات والمعدات تزييتًا. على الرغم من أن التشحيم يمكن توفيره بواسطة مواد جافة مثل التفلون أو الجرافيت ، والتي تستخدم في أجزاء مثل محامل المحركات الكهربائية الصغيرة ، إلا أن الزيوت والشحوم هي أكثر مواد التشحيم شيوعًا. مع زيادة تعقيد الماكينة ، تصبح متطلبات مواد التشحيم وزيوت معالجة المعادن أكثر صرامة. تتراوح زيوت التشحيم الآن من الزيوت الشفافة والرقيقة جدًا المستخدمة لتزييت الأدوات الدقيقة ، إلى الزيوت السميكة التي تشبه القطران المستخدمة في التروس الكبيرة مثل تلك التي تدير مصانع الصلب. تُستخدم الزيوت ذات المتطلبات المحددة للغاية في كل من الأنظمة الهيدروليكية ولتشحيم أدوات الآلات الكبيرة التي تعمل بالكمبيوتر مثل تلك المستخدمة في صناعة الطيران لإنتاج أجزاء ذات تفاوتات شديدة للغاية. تُستخدم الزيوت والسوائل والشحوم الاصطناعية ومزيج من الزيوت التركيبية والزيوت البترولية ، حيث تكون هناك حاجة إلى إطالة عمر زيوت التشحيم ، مثل المحركات الكهربائية محكمة الغلق مدى الحياة ، حيث تؤدي زيادة الوقت بين تغيرات الزيت إلى تعويض الفرق في التكلفة ؛ حيث توجد نطاقات ضغط ودرجة حرارة ممتدة ، كما هو الحال في تطبيقات الفضاء ؛ أو حيث يكون من الصعب والمكلف إعادة استخدام المزلق.

زيوت صناعية

الزيوت الصناعية مثل زيوت المغزل وزيوت التشحيم وزيوت التروس والزيوت الهيدروليكية والتوربينية وسوائل ناقل الحركة مصممة لتلبية متطلبات فيزيائية وكيميائية محددة وللتشغيل دون تغيير ملحوظ لفترات طويلة في ظل ظروف مختلفة. يجب أن تلبي مواد التشحيم المستخدمة في الفضاء شروطًا جديدة تمامًا ، بما في ذلك النظافة والمتانة ومقاومة الإشعاع الكوني والقدرة على العمل في درجات حرارة شديدة البرودة والساخنة ، بدون جاذبية وفي فراغ.

تحتوي أجهزة النقل والتوربينات والأنظمة الهيدروليكية على سوائل تنقل القوة أو الطاقة وخزانات لحفظ السوائل ومضخات لنقل السوائل من مكان إلى آخر ومعدات مساعدة مثل الصمامات والأنابيب والمبردات والمرشحات. تتطلب الأنظمة الهيدروليكية وناقلات الحركة والتوربينات سوائل ذات لزوجة محددة واستقرار كيميائي لتعمل بسلاسة وتوفر النقل المتحكم فيه للطاقة. تشمل خصائص الزيوت الهيدروليكية والتوربينية الجيدة مؤشر اللزوجة العالية ، والاستقرار الحراري ، والعمر الطويل في أنظمة التدوير ، ومقاومة الترسبات ، والتشحيم العالي ، وقدرات مقاومة الرغوة ، والحماية من الصدأ ، والقابلية الجيدة للاستحلاب.

تم تصميم مواد تشحيم التروس لتشكيل أغشية قوية ومتينة توفر التشحيم بين التروس تحت الضغط الشديد. تشمل خصائص زيوت التروس الاستقرار الكيميائي الجيد ، وقابلية الاستحلاب ومقاومة زيادة اللزوجة وتكوين الرواسب. زيوت المغزل هي زيوت رفيعة ونظيفة للغاية وواضحة مع إضافات تزييت. تتمثل أهم خصائص زيوت الطرق - المستخدمة في تشحيم سطحين منزلقين مسطّحين حيث يوجد ضغط عالٍ وسرعة بطيئة - في التزليق والبراعة لمقاومة الضغط ومقاومة الضغط الشديد.

تجمع زيوت الأسطوانات والضاغط بين خصائص الزيوت الصناعية وزيوت السيارات. يجب أن تقاوم تراكم الرواسب ، وتعمل كعامل نقل حرارة (أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي) ، وتوفر تزييتًا للأسطوانات والمكابس ، وتوفر مانع تسرب لمقاومة ضغط النفخ ، ولديها ثبات كيميائي وحراري (خاصة زيت مضخة التفريغ) ، مؤشر لزوجة عالية ويقاوم الغسيل المائي (الأسطوانات التي تعمل بالبخار) والتنظيف.

زيوت محركات السيارات

وضعت الشركات المصنعة لمحركات الاحتراق الداخلي والمنظمات ، مثل جمعية مهندسي السيارات (SAE) في الولايات المتحدة وكندا ، معايير أداء محددة لزيوت محركات السيارات. تخضع زيوت محركات البنزين والديزل لسلسلة من اختبارات الأداء لتحديد الاستقرار الكيميائي والحراري ، ومقاومة التآكل ، واللزوجة ، والحماية من التآكل ، والتشحيم ، والتنظيف ، وأداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة. يتم تصنيفها بعد ذلك وفقًا لنظام رمز يسمح للمستهلكين بتحديد مدى ملاءمتها للاستخدام الشاق ودرجات الحرارة المختلفة ونطاقات اللزوجة.

زيوت محركات السيارات وناقل الحركة وعلب التروس مصممة بمؤشرات لزوجة عالية لمقاومة التغيرات في اللزوجة مع تغيرات درجات الحرارة. صُممت زيوت محركات السيارات خصيصًا لمقاومة الانهيار تحت الحرارة لأنها تعمل على تزييت محركات الاحتراق الداخلي. يجب ألا تكون زيوت محرك الاحتراق الداخلي كثيفة جدًا لتزييت الأجزاء المتحركة الداخلية عند بدء تشغيل المحرك في الطقس البارد ، كما يجب ألا تضعف نظرًا لارتفاع درجة حرارة المحرك عند التشغيل. يجب أن تقاوم تراكم الكربون على الصمامات والحلقات والأسطوانات وتكوين الأحماض أو الترسبات المسببة للتآكل من الرطوبة. تحتوي زيوت محركات السيارات على منظفات مصممة لتعليق جزيئات الكربون والتآكل المعدني بحيث يمكن تصفيتها أثناء دوران الزيت وعدم التراكم على أجزاء المحرك الداخلية وتسبب الضرر.

سوائل القطع

الأنواع الثلاثة لسوائل القطع المستخدمة في الصناعة هي الزيوت المعدنية والزيوت القابلة للذوبان والسوائل الاصطناعية. عادةً ما تكون زيوت القطع مزيجًا من زيوت معدنية عالية الجودة وعالية الثبات ذات لزوجة مختلفة مع إضافات لتوفير خصائص محددة اعتمادًا على نوع المادة التي يتم تشكيلها والعمل المنجز. سوائل القطع بالماء في الزيت القابلة للذوبان هي زيوت معدنية (أو زيوت اصطناعية) تحتوي على مستحلبات وإضافات خاصة بما في ذلك مزيلات الرغوة ومثبطات الصدأ والمنظفات ومبيدات الجراثيم ومبيدات الجراثيم. يتم تخفيفها بالماء بنسب متفاوتة قبل استخدامها. سوائل القطع الاصطناعية هي محاليل للسوائل غير البترولية والمواد المضافة والماء ، بدلاً من المستحلبات ، وبعضها مقاوم للحريق لتصنيع معادن معينة. تحتوي السوائل شبه الاصطناعية على 10 إلى 15٪ زيت معدني. تحتوي بعض السوائل الخاصة على كل من زيت التشحيم وخصائص سوائل القطع بسبب ميل السوائل إلى التسرب والاختلاط في بعض أدوات الماكينة مثل آلات اللولب الأوتوماتيكية متعددة المحاور.

تعتمد الخصائص المرغوبة لسوائل القطع على تكوين المعدن الذي يتم العمل عليه ، وأداة القطع المستخدمة ونوع عملية القطع أو التخطيط أو التشكيل التي يتم إجراؤها. تعمل سوائل القطع على تحسين وتعزيز عملية تشغيل المعادن عن طريق التبريد والتزييت (أي حماية حافة أداة القطع). على سبيل المثال ، عند العمل على معدن ناعم ينتج عنه الكثير من الحرارة ، فإن التبريد هو المعيار الأكثر أهمية. يتم توفير تبريد محسن باستخدام زيت خفيف (مثل الكيروسين) أو سائل قطع قائم على الماء. يتم توفير التحكم في الحافة المدمجة في أدوات القطع عن طريق إضافات مضادة للحام أو مقاومة للتآكل مثل مركبات الكبريت أو الكلور أو الفوسفور. يتم توفير التزليق ، وهو أمر مهم عند العمل على الفولاذ للتغلب على قابلية كبريتيد الحديد ، من خلال الدهون الاصطناعية والحيوانية أو إضافات زيت الحيوانات المنوية الكبريتية.

زيوت معالجة وتشغيل المعادن الأخرى

تم تصميم سوائل الطحن لتوفير التبريد ومنع تراكم المعادن على عجلات الطحن. تشمل خصائصها الاستقرار الحراري والكيميائي ، والحماية من الصدأ (السوائل القابلة للذوبان) ، ومنع الرواسب الصمغية عند التبخر ، ونقطة اشتعال آمنة للعمل المنجز.

تستخدم زيوت التبريد ، التي تتطلب ثباتًا عاليًا ، في معالجة المعادن للتحكم في تغير التركيب الجزيئي للصلب أثناء تبريده. يتم استخدام التبريد في زيت أخف لتصلب الأجزاء الفولاذية الصغيرة غير المكلفة. يتم استخدام معدل إخماد أبطأ لإنتاج فولاذ أدوات الماكينة الذي يكون صعبًا إلى حد ما من الخارج مع ضغط داخلي أقل. يستخدم زيت التبريد متعدد المراحل أو ذو فجوة لمعالجة الفولاذ عالي الكربون وسبائك الفولاذ.

زيوت اللفائف هي زيوت معدنية أو قابلة للذوبان يتم تركيبها بشكل خاص والتي تقوم بتشحيم المعادن وإضفاء لمسة نهائية ناعمة عليها ، وخاصة الألومنيوم والنحاس والنحاس الأصفر ، حيث تمر عبر مصانع الدرفلة على الساخن والبارد. تستخدم زيوت الإطلاق لتغليف القوالب والقوالب لتسهيل إطلاق الأجزاء المعدنية المشكلة. لا تزال زيوت الدباغة تستخدم في صناعة اللباد وصناعة الجلود. زيوت المحولات عبارة عن سوائل عازلة مصنوعة خصيصًا تستخدم في المحولات والقواطع والمفاتيح الكهربائية الكبيرة.

تستخدم زيوت نقل الحرارة في أنظمة مفتوحة أو مغلقة وقد تستمر حتى 15 عامًا في الخدمة. الخصائص الأساسية هي الاستقرار الحراري الجيد لأن الأنظمة تعمل في درجات حرارة تتراوح من 150 إلى 315 درجة مئوية ، واستقرار الأكسدة ونقطة الاشتعال العالية. عادة ما تكون زيوت نقل الحرارة لزجة جدًا بحيث لا يمكن ضخها في درجات الحرارة المحيطة ويجب تسخينها لتوفير السيولة.

تستخدم المذيبات البترولية لتنظيف الأجزاء بالرش أو التنقيط أو الغمس. تزيل المذيبات الزيت وتستحلب الأوساخ والجزيئات المعدنية. قد تكون الزيوت الوقائية من الصدأ إما مذيبات أو ذات أساس مائي. يتم تطبيقها على لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ والمحامل وأجزاء أخرى عن طريق الغمس أو الرش ، وتترك أغشية مستقطبة أو شمعية على الأسطح المعدنية لحماية بصمات الأصابع والصدأ وإزاحة المياه.

شحوم

الشحوم عبارة عن خليط من السوائل والمكثفات والإضافات المستخدمة لتزييت الأجزاء والمعدات التي لا يمكن أن تكون مانعة للتسرب من الزيت ، والتي يصعب الوصول إليها أو حيث قد تؤدي مواد التشحيم السائلة المتسربة أو المتناثرة إلى تلويث المنتجات أو خلق خطر. لديهم مجموعة واسعة من التطبيقات ومتطلبات الأداء ، من تشحيم محامل المحرك النفاث في درجات حرارة دون الصفر إلى تروس مطحنة الدرفلة الساخنة ، ومقاومة الأحماض أو غسل الماء ، فضلاً عن الاحتكاك المستمر الناتج عن محامل بكرات عجلات سيارات السكك الحديدية.

يتم صنع الشحوم عن طريق مزج الصابون المعدني (أملاح الأحماض الدهنية طويلة السلسلة) في وسط زيت تشحيم عند درجات حرارة تتراوح من 205 إلى 315 درجة مئوية. قد تستخدم الشحوم الاصطناعية استرات دي-استرات أو سيليكون أو فوسفوريك وبولي ألكيل جليكول كسوائل. تعتمد خصائص الشحوم إلى حد كبير على المائع والعنصر المعدني (مثل الكالسيوم والصوديوم والألمنيوم والليثيوم وما إلى ذلك) في الصابون والمواد المضافة المستخدمة لتحسين الأداء والاستقرار وتقليل الاحتكاك. تشتمل هذه الإضافات على إضافات الضغط الشديد التي تغلف المعدن بطبقة رقيقة من مركبات الكبريت المعدنية غير المسببة للتآكل ، ونفثينات الرصاص أو ثنائي فوسفات الزنك ، ومثبطات الصدأ ، ومضادات الأكسدة ، والأحماض الدهنية لزيادة التشحيم ، والمواد المضافة اللزجة ، والأصباغ الملونة لتحديد و مثبطات الماء. قد تحتوي بعض الشحوم على مواد مالئة من الجرافيت أو الموليبدينوم والتي تغطي الأجزاء المعدنية وتوفر التزييت بعد نفاد الشحوم أو تحللها.

زيوت التشحيم الصناعية والشحوم ومضافات زيت محركات السيارات

بالإضافة إلى استخدام مواد التشحيم الأساسية عالية الجودة مع الاستقرار الكيميائي والحراري ومؤشرات اللزوجة العالية ، هناك حاجة إلى إضافات لتعزيز السائل وتوفير الخصائص المحددة المطلوبة في زيوت التشحيم الصناعية وسوائل القطع والشحوم وزيوت محركات السيارات. تشمل الإضافات الأكثر استخدامًا على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

• مضادات الأكسدة. تعمل مثبطات الأكسدة ، مثل 2,6،XNUMX-ditertiary butyl و paracresol و phenyl naphthylamine ، على تقليل معدل تلف الزيت عن طريق تفتيت الجزيئات طويلة السلسلة التي تتكون عند تعرضها للأكسجين. تستخدم مثبطات الأكسدة لطلاء المعادن مثل النحاس والزنك وتؤدي إلى منع ملامستها للزيت حتى لا تعمل كمحفزات وتسريع الأكسدة وتشكيل الأحماض التي تهاجم المعادن الأخرى.
• مثبطات الرغوة. تُستخدم مواد إزالة الرغوة ، مثل السيليكون والسيليوكسانات المتعددة العضوية ، في الزيوت الهيدروليكية وزيوت التروس وسوائل ناقل الحركة وزيوت التوربينات لتقليل توتر الفيلم السطحي وإزالة الهواء المحبوس في الزيت بواسطة المضخات والضواغط ، من أجل الحفاظ على ضغط هيدروليكي ثابت ومنع التجويف .
• مثبطات التآكل. تُستخدم المضافات المضادة للصدأ ، مثل نافثينات الرصاص وسلفونات الصوديوم ، لمنع الصدأ من التكوّن على الأجزاء المعدنية والأنظمة حيث يتلوث الزيت المتداول بالماء أو بالهواء الرطب الذي يدخل خزانات النظام أثناء تبريدها عندما يتم تبريد الجهاز أو الماكينة لم يكن قيد الاستخدام.
• إضافات مضادة للتآكل. تشكل المواد المضافة المضادة للتآكل ، مثل ثلاثي فوسفات الفوسفات ، مركبات قطبية تنجذب إلى الأسطح المعدنية وتوفر طبقة مادية من الحماية الإضافية في حالة عدم كفاية طبقة الزيت.
• محسنات مؤشر اللزوجة. محسنات مؤشر اللزوجة تساعد الزيوت على مقاومة تأثيرات التغيرات في درجات الحرارة. لسوء الحظ ، تقل فعاليتها مع الاستخدام المطول. تم تصميم الزيوت الاصطناعية بمؤشرات لزوجة عالية جدًا ، مما يسمح لها بالحفاظ على هيكلها على مدى درجات حرارة أوسع ولفترات زمنية أطول بكثير من الزيوت المعدنية مع إضافات مُحسِنة لمؤشر اللزوجة.
• المستحلبات. مثبطات الماء والمركبات الخاصة تفصل الماء عن الزيت وتمنع تكوين اللثة ؛ تحتوي على زيوت شمعية توفر تزييتًا إضافيًا. يتم استخدامها في الأماكن التي تخضع فيها المعدات للغسيل المائي أو في حالة وجود كمية كبيرة من الرطوبة ، مثل أسطوانات البخار وضواغط الهواء وعلب التروس الملوثة بسوائل القطع القابلة للذوبان.
• الأصباغ الملونة. تستخدم الأصباغ لمساعدة المستخدمين على تحديد الزيوت المختلفة المستخدمة لأغراض محددة ، مثل سوائل ناقل الحركة وزيوت التروس ، وذلك لمنع سوء الاستخدام.
• إضافات الضغط الشديد. تُستخدم إضافات الضغط الشديد ، مثل المركبات الدهنية الكبريتية غير المسببة للتآكل ، وثنائي فوسفات الزنك ونفثينات الرصاص ، في زيوت السيارات والعتاد وناقل الحركة لتشكيل الطلاءات التي تحمي الأسطح المعدنية عندما تضعف طبقة الزيت الواقية أو تقلص ولا يمكن أن تمنع المعدن من اتصال معدني.
• منظفات. تستخدم منظفات السلفونات المعدنية والفينات المعدنية لتثبيت الأوساخ وجزيئات الكربون والتآكل المعدني في التعليق في الزيوت الهيدروليكية وزيوت التروس وزيوت المحرك وسوائل ناقل الحركة. تتم إزالة هذه الملوثات عادةً عندما يمر الزيت عبر مرشح لمنع إعادة تدويرها عبر النظام حيث يمكن أن تسبب ضررًا.
• المضافات المبتذلة. تُستخدم الإضافات اللاصقة أو اللزجة لتمكين الزيوت من الالتصاق ومقاومة التسرب من مجموعات المحامل ، وعلب التروس ، والتروس المفتوحة الكبيرة في المطاحن ومعدات البناء ، والآلات العلوية. الابتذال يتضاءل مع الخدمة الممتدة.
• المستحلبات. تستخدم الأحماض الدهنية والزيوت الدهنية كمستحلبات في الزيوت القابلة للذوبان للمساعدة في تكوين المحاليل مع الماء.
• إضافات التشحيم. تستخدم الدهون ، شحم الخنزير ، الشحم ، الحيوانات المنوية والزيوت النباتية لتوفير درجة أعلى من الزيت في زيوت القطع وبعض زيوت التروس.
• مبيدات الجراثيم. تُضاف مبيدات الجراثيم ومبيدات الجراثيم ، مثل زيت الفينول وزيت الصنوبر ، إلى زيوت القطع القابلة للذوبان لإطالة عمر السائل والحفاظ على ثباته وتقليل الروائح ومنع التهاب الجلد.

تصنيع زيوت التشحيم الصناعية وزيوت السيارات

يتم تصنيع زيوت التشحيم الصناعية والزيوت والشحوم وسوائل القطع وزيوت محركات السيارات في مرافق الخلط والتعبئة ، وتسمى أيضًا "مصانع التشحيم" أو "مصانع المزج". قد تكون هذه المرافق موجودة إما في أو بالقرب من المصافي التي تنتج مخزونًا أساسيًا من زيوت التشحيم ، أو قد تكون بعيدة بعض الشيء وتتلقى المخزون الأساسي عن طريق الناقلات البحرية أو الصنادل أو عربات صهاريج السكك الحديدية أو شاحنات الصهاريج. تقوم مصانع المزج والتعبئة بمزج المواد المضافة ومركبتها في مخزون زيوت التشحيم لتصنيع مجموعة واسعة من المنتجات النهائية ، والتي يتم شحنها بعد ذلك بكميات كبيرة أو في حاويات.

تعتمد عمليات المزج والتركيب المستخدمة في تصنيع مواد التشحيم والسوائل والشحوم على عمر المنشأة وتطورها ، والمعدات المتاحة ، وأنواع المواد المضافة المستخدمة وصياغتها ، وتنوع وحجم المنتجات المنتجة. قد يتطلب المزج فقط خلطًا ماديًا للمخزون الأساسي وحزم المواد المضافة في غلاية باستخدام خلاطات أو مجاذيف أو تقليب بالهواء ، أو قد تكون هناك حاجة إلى حرارة إضافية من ملفات كهربائية أو بخارية للمساعدة في إذابة المواد المضافة وخلطها. يتم إنتاج السوائل ومواد التشحيم الصناعية الأخرى تلقائيًا عن طريق خلط مخزون القاعدة والمواد المضافة الممزوجة مسبقًا وملاط الزيت من خلال أنظمة متشعبة. قد يكون الشحوم إما دفعة منتجة أو متراكبة بشكل مستمر. قد تقوم مصانع التزليق بتركيب مواد مضافة خاصة بها من المواد الكيميائية أو شراء إضافات معبأة مسبقًا من شركات متخصصة ؛ قد يستخدم مصنع واحد كلتا الطريقتين. عندما تقوم مصانع التشحيم بتصنيع الإضافات وحزم الإضافات الخاصة بها ، قد تكون هناك حاجة لدرجات حرارة وضغوط عالية بالإضافة إلى التفاعلات الكيميائية والتحريض الفيزيائي لتركيب المواد الكيميائية والمواد.

بعد الإنتاج ، يمكن الاحتفاظ بالسوائل ومواد التشحيم في غلايات الخلط أو وضعها في صهاريج تعليق لضمان بقاء المواد المضافة في حالة تعليق أو محلول ، لإتاحة الوقت للاختبار لتحديد ما إذا كان المنتج يلبي مواصفات الجودة ومتطلبات الاعتماد ، وللسماح بالعملية درجات الحرارة للعودة إلى المستويات المحيطة قبل تعبئة المنتجات وشحنها. عند اكتمال الاختبار ، يتم إطلاق المنتجات النهائية للشحن بالجملة أو التعبئة في حاويات.

يتم شحن المنتجات النهائية بكميات كبيرة في عربات صهريج للسكك الحديدية أو في شاحنات صهريجية مباشرة إلى المستهلكين أو الموزعين أو مصانع التغليف الخارجية. يتم شحن المنتجات النهائية أيضًا إلى المستهلكين والموزعين في عربات السكك الحديدية أو شاحنات تسليم العبوات في مجموعة متنوعة من الحاويات ، على النحو التالي:

• يتم شحن حاويات السوائب الوسيطة المعدنية والبلاستيكية والمعدنية / البلاستيكية أو البلاستيكية / المصنوعة من الألياف ، والتي يتراوح حجمها من 227 لترًا إلى 2,840 لترًا تقريبًا ، كوحدات فردية على منصات مدمجة أو منفصلة ، مكدسة 1 أو 2 عالية.
• يتم عادةً شحن البراميل المعدنية أو المصنوعة من الألياف أو البلاستيك بسعة 208 لترًا أو 114 لترًا أو 180 كجم 4 إلى منصة نقالة.
• يتم تكديس البراميل المعدنية أو البلاستيكية بسعة 60 لترًا أو 54 كجم ، و 19 لترًا أو 16 كجم دلاء معدنية أو بلاستيكية ، على منصات نقالة ويتم لفها أو لفها بالتمدد للحفاظ على ثباتها.
• عبوات معدنية أو بلاستيكية بسعة 8 لتر أو 4 لتر ، 1 لتر ، عبوات بلاستيكية ومعدنية وألياف وعلب و 2 كجم خراطيش شحوم معبأة في علب مكدسة على منصات نقالة وملفوفة بشرائط أو مطاطية للشحن.

قد تقوم بعض مصانع المزج والتعبئة والتغليف بشحن منصات من المنتجات المختلطة والأحجام المختلطة من الحاويات والعبوات مباشرة إلى صغار المستهلكين. على سبيل المثال ، يمكن أن تشتمل الشحنة أحادية البليت إلى محطة خدمة على أسطوانة واحدة من سائل ناقل الحركة ، وبراملين من الشحوم ، و 1 علب من زيت محرك السيارات ، و 2 دلاء من زيت التروس.

جودة المنتج

تعد جودة منتجات زيوت التشحيم مهمة للحفاظ على تشغيل الآلات والمعدات بشكل صحيح ولإنتاج أجزاء ومواد عالية الجودة. تقوم مصانع الخلط والتعبئة بتصنيع المنتجات البترولية الجاهزة بمواصفات صارمة ومتطلبات الجودة. يجب على المستخدمين الحفاظ على مستوى الجودة من خلال إنشاء ممارسات آمنة لمناولة مواد التشحيم وتخزينها وتوزيعها ونقلها من حاوياتها أو خزاناتها الأصلية إلى معدات الاستغناء وإلى نقطة التطبيق على الماكينة أو المعدات المراد تشحيمها أو النظام تملأ. قامت بعض المنشآت الصناعية بتركيب أنظمة توزيع وتزييت وأنظمة هيدروليكية مركزية تقلل من التلوث والتعرض. سوف تتدهور الزيوت الصناعية ومواد التشحيم وزيوت القطع والشحوم من تلوث المياه أو الرطوبة ، والتعرض لدرجات حرارة عالية أو منخفضة بشكل مفرط ، واختلاط غير مقصود مع منتجات أخرى والتخزين طويل الأجل مما يسمح بحدوث تسرب للمواد المضافة أو حدوث تغييرات كيميائية.

الصحة والسلامة

نظرًا لاستخدام المستهلكين والتعامل معهم ، يجب أن تكون المنتجات الصناعية ومنتجات السيارات خالية نسبيًا من المخاطر. هناك احتمالية للتعرضات الخطرة عند مزج المنتجات وتركيبها ، عند التعامل مع المواد المضافة ، عند استخدام سوائل القطع وعند تشغيل أنظمة التزييت برذاذ الزيت.

الفصل مصافي النفط والغاز الطبيعي في موسوعة يعطي معلومات بشأن المخاطر المحتملة المرتبطة بالمرافق المساعدة في مصانع المزج والتعبئة والتغليف مثل غرف الغلايات والمختبرات والمكاتب وفواصل الزيت والمياه ومرافق معالجة النفايات والأرصفة البحرية وتخزين الخزانات وعمليات المستودعات وعربات صهريج السكك الحديدية ورفوف تحميل شاحنات الصهريج و صندوق السكة الحديد ومرافق تحميل وتفريغ الشاحنات.

السلامة

تتطلب إضافات التصنيع والعجائن ، وتركيب الدُفعات ، وخلط الدُفعات ، وعمليات المزج المباشر ضوابط صارمة للحفاظ على جودة المنتج المطلوبة ، وإلى جانب استخدام معدات الحماية الشخصية ، لتقليل التعرض للمواد الكيميائية والمواد الخطرة المحتملة وكذلك ملامسة الأسطح الساخنة و بخار. يجب تخزين براميل وحاويات المواد المضافة بأمان وإغلاقها بإحكام حتى تصبح جاهزة للاستخدام. يجب التعامل مع الإضافات الموجودة في البراميل والأكياس بشكل صحيح لتجنب إجهاد العضلات. يجب تخزين المواد الكيميائية الخطرة بشكل صحيح ، ويجب عدم تخزين المواد الكيميائية غير المتوافقة حيث يمكن أن تختلط مع بعضها البعض. تشمل الاحتياطات التي يجب اتخاذها عند تشغيل آلات التعبئة والتغليف استخدام القفازات وتجنب إمساك الأصابع في الأجهزة التي تجعد الأغطية على البراميل والدلاء. لا ينبغي إزالة حراس الماكينة وأنظمة الحماية أو فصلها أو تجاوزها لتسريع العمل. يجب فحص حاويات السوائب والأسطوانات الوسيطة قبل ملئها للتأكد من أنها نظيفة ومناسبة.

يجب إنشاء نظام تصاريح الأماكن الضيقة للدخول إلى صهاريج التخزين وخلط الغلايات للتنظيف أو الفحص أو الصيانة أو الإصلاح. يجب وضع وتنفيذ إجراء الإغلاق / الوسم قبل العمل على آلات التعبئة والتغليف ، ومزج الغلايات مع الخلاطات ، والناقلات ، والمنصات النقالة وغيرها من المعدات مع الأجزاء المتحركة.

يجب إزالة البراميل والحاويات المتسربة من منطقة التخزين وتنظيف الانسكابات لمنع الانزلاق والسقوط. يجب أن يتم إعادة التدوير والحرق والتخلص من النفايات وزيوت التشحيم المنسكبة والمستعملة وزيوت محركات السيارات وسوائل القطع وفقًا للوائح الحكومية وإجراءات الشركة. يجب على العمال استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة عند تنظيف الانسكابات ومناولة المنتجات المستعملة أو النفايات. يجب تخزين زيت المحرك المصفى أو سوائل التقطيع أو زيوت التشحيم الصناعية التي قد تكون ملوثة بالبنزين والمذيبات القابلة للاشتعال في مكان آمن بعيدًا عن مصادر الاشتعال ، إلى أن يتم التخلص منها بالشكل المناسب.

الحماية من الحرائق

في حين أن احتمالية نشوب حريق أقل في مزج ومضاعفة زيوت التشحيم الصناعية والسيارات عنها في عمليات التكرير ، يجب توخي الحذر عند تصنيع زيوت وشحوم تشغيل المعادن بسبب استخدام درجات حرارة عالية للمزج والمركبة ومنتجات ذات نقطة اشتعال منخفضة. يجب اتخاذ احتياطات خاصة لمنع الحرائق عند توزيع المنتجات أو ملء الحاويات في درجات حرارة أعلى من نقاط الاشتعال. عند نقل السوائل القابلة للاشتعال من حاوية إلى أخرى ، يجب تطبيق تقنيات الربط والتأريض المناسبة لمنع التراكم الاستاتيكي والتفريغ الكهروستاتيكي. يجب تصنيف المحركات الكهربائية والمعدات المحمولة بشكل صحيح للمخاطر الموجودة في المنطقة التي تم تركيبها أو استخدامها فيها.

توجد احتمالية نشوب حريق إذا وصل منتج متسرب أو انبعاث بخار في مزج التشحيم ومعالجة الشحوم أو مناطق التخزين إلى مصدر للاشتعال. يجب النظر في إنشاء وتنفيذ نظام تصاريح العمل على الساخن لمنع الحرائق في مرافق المزج والتعبئة والتغليف. يجب إنشاء صهاريج التخزين المثبتة داخل المباني وتهوية وحماية وفقًا لمتطلبات الحكومة وسياسة الشركة. يجب ألا تسد المنتجات المخزنة على الرفوف والأكوام أنظمة الحماية من الحرائق أو أبواب الحريق أو طرق الخروج.

يجب أن يكون تخزين المنتجات النهائية ، سائبًا وفي حاويات وعبوات ، وفقًا للممارسات المعترف بها ولوائح الوقاية من الحرائق. على سبيل المثال ، السوائل القابلة للاشتعال والمواد المضافة الموجودة في محاليل السوائل القابلة للاشتعال يمكن تخزينها في مباني خارجية أو منفصلة ، مصممة خصيصًا داخل أو غرف تخزين ملحقة. يتم تخزين العديد من المواد المضافة في غرف دافئة (38 إلى 65 درجة مئوية) أو في غرف ساخنة (أكثر من 65 درجة مئوية) من أجل الحفاظ على المكونات معلقة ، لتقليل لزوجة المنتجات السميكة أو لتوفير عملية مزج أو تركيب أسهل. يجب أن تتوافق غرف التخزين هذه مع متطلبات التصنيف الكهربائي والتصريف والتهوية والتنفيس عن الانفجار ، خاصة عند تخزين السوائل القابلة للاشتعال أو السوائل القابلة للاشتعال وتوزيعها في درجات حرارة أعلى من نقاط الاشتعال.

صحة الإنسان

عند المزج وأخذ العينات والتركيب ، يجب مراعاة معدات الحماية الشخصية والجهاز التنفسي لمنع التعرض للحرارة والبخار والغبار والضباب والأبخرة والأبخرة والأملاح المعدنية والمواد الكيميائية والمواد المضافة. قد تكون هناك حاجة إلى ممارسات العمل الآمنة والنظافة الجيدة والحماية الشخصية المناسبة للتعرض لضباب الزيت والأبخرة والأبخرة والمواد المضافة والضوضاء والحرارة عند إجراء أنشطة الفحص والصيانة أثناء أخذ العينات ومعالجة الهيدروكربونات والمواد المضافة أثناء الإنتاج والتعبئة وعند التنظيف الانسكابات والإطلاقات:

• يجب ارتداء أحذية العمل ذات النعال المقاومة للزيت أو الانزلاق في الأعمال العامة ، ويجب ارتداء أحذية السلامة الواقية ذات الأصابع الواقية بنعال مقاومة للزيت أو الانزلاق عند وجود مخاطر إصابات القدم من الأجسام المتدحرجة أو المتساقطة أو المعدات.
• قد تكون هناك حاجة إلى نظارات واقية وحماية الجهاز التنفسي للتعرض الخطير للمواد الكيميائية أو الغبار أو البخار.
• يجب ارتداء القفازات والمآزر والأحذية وواقيات الوجه والنظارات الواقية الكيميائية عند التعامل مع المواد الكيميائية الخطرة والمواد المضافة والمحاليل الكاوية وعند تنظيف الانسكابات.
• قد تكون هناك حاجة لحماية الرأس عند العمل في الحفر أو المناطق التي يوجد فيها احتمال إصابة الرأس.
• يجب توفير وصول جاهز إلى مرافق التنظيف والتجفيف المناسبة للتعامل مع البقع والانسكابات.

الزيت سبب شائع لالتهاب الجلد ، ويمكن السيطرة عليه من خلال استخدام معدات الوقاية الشخصية وممارسات النظافة الشخصية الجيدة. يجب تجنب ملامسة الجلد لأي شحوم أو مواد تشحيم مُركبة. الزيوت الأخف مثل الكيروسين والمذيبات وزيوت المغزل تزيل الدهون من الجلد وتسبب الطفح الجلدي. تعمل المنتجات السميكة ، مثل زيوت التروس والشحوم ، على سد مسام الجلد ، مما يؤدي إلى التهاب الجريبات.

يمكن تلخيص المخاطر الصحية الناتجة عن التلوث الجرثومي بالزيت على النحو التالي:

• قد تتفاقم حالات الجلد الموجودة مسبقًا.
• قد تسبب رذاذات المزلقات ذات الحجم المناسب أمراض الجهاز التنفسي.
• قد تغير الكائنات الحية تكوين المنتج بحيث يصبح ضارًا بشكل مباشر.
• قد يتم إدخال البكتيريا الضارة من الحيوانات أو الطيور أو البشر.

قد يحدث التهاب الجلد التماسي عندما يتعرض الموظفون لسوائل القطع أثناء الإنتاج أو العمل أو الصيانة وعندما يمسحون الأيدي المغطاة بالزيت بقطعة قماش مغطاة بجزيئات معدنية دقيقة. يتسبب المعدن في حدوث تمزقات صغيرة في الجلد قد تصاب بالعدوى. قد تحتوي سوائل القطع ذات الأساس المائي على الجلد والملابس على بكتيريا وتسبب العدوى ، وقد تعمل المستحلبات على إذابة الدهون من الجلد. ينتج التهاب الجريبات الزيتي عن التعرض لفترات طويلة لسوائل القطع الزيتية ، مثل ارتداء الملابس المبللة بالزيت. يجب على الموظفين خلع وغسل الملابس المبللة بالزيت قبل ارتدائها مرة أخرى. قد يحدث التهاب الجلد أيضًا بسبب استخدام الصابون أو المنظفات أو المذيبات لتنظيف الجلد. من الأفضل السيطرة على التهاب الجلد من خلال ممارسات النظافة الجيدة وتقليل التعرض. يجب طلب المشورة الطبية عند استمرار التهاب الجلد.

في المراجعة الشاملة التي أجريت كأساس لوثيقة المعايير الخاصة به ، وجد المعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) ارتباطًا بين التعرض لسوائل تشغيل المعادن وخطر الإصابة بالسرطان في العديد من مواقع الأعضاء ، بما في ذلك المعدة والبنكرياس. والحنجرة والمستقيم (NIOSH 1996). لا يزال يتعين تحديد التركيبات المحددة المسؤولة عن ارتفاع مخاطر الإصابة بالسرطان.

يرتبط التعرض المهني لضباب الزيت والهباء الجوي بمجموعة متنوعة من التأثيرات التنفسية غير الخبيثة ، بما في ذلك الالتهاب الرئوي الشحمي والربو وتهيج المسالك الهوائية الحاد والتهاب الشعب الهوائية المزمن وضعف وظائف الرئة (NIOSH 1996).

تتلوث سوائل تشغيل المعادن بسهولة بالبكتيريا والفطريات. قد تؤثر على الجلد أو عند استنشاقها كرذاذ ملوث ، قد يكون لها تأثيرات جهازية.

تُستخدم عمليات التكرير مثل التلميع بالهيدروجين والمعالجة بالحمض لإزالة المواد العطرية من مواد التشحيم الصناعية ، وقد تم تقييد استخدام مخزون قاعدة النفثين من أجل تقليل السرطنة. قد تخلق الإضافات التي يتم إدخالها في المزج والمركب أيضًا خطرًا محتملاً على الصحة. يؤدي التعرض للمركبات المكلورة والمركبات المحتوية على الرصاص ، مثل تلك المستخدمة في بعض زيوت التروس والشحوم ، إلى تهيج الجلد وقد تكون خطرة. تسبب فوسفات ثلاثي أورثوكريسيل في تفشي شلل الأعصاب عند استخدام زيت التشحيم بطريق الخطأ في الطهي. تتكون الزيوت الاصطناعية بشكل أساسي من نتريت الصوديوم وثلاثي إيثانول أمين والمواد المضافة. يحتوي ثلاثي إيثانولامين التجاري على ثنائي إيثانول أمين ، والذي يمكن أن يتفاعل مع نتريت الصوديوم لتكوين مادة مسرطنة ضعيفة نسبيًا ، N-nitrosodiethanolamine ، والتي قد تخلق خطرًا. تمثل مواد التشحيم شبه الاصطناعية مخاطر كلا المنتجين ، بالإضافة إلى المواد المضافة في تركيباتهما.

تعتبر معلومات سلامة المنتج مهمة للعاملين في كل من الشركات المصنعة ومستخدمي مواد التشحيم والزيوت والشحوم. يجب أن يكون لدى الشركات المصنّعة أوراق بيانات سلامة المواد (MSDS) أو غيرها من معلومات المنتجات المتاحة لجميع المواد المضافة والمخزونات الأساسية المستخدمة في المزج والتركيب. أجرت العديد من الشركات اختبارات وبائية وسمية لتحديد درجة المخاطر المرتبطة بأي آثار صحية حادة ومزمنة لمنتجاتها. يجب أن تكون هذه المعلومات متاحة للعمال والمستخدمين من خلال ملصقات التحذير ومعلومات سلامة المنتج.

الرجوع

مقتبس من الطبعة الثالثة, موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

هناك مجموعة متنوعة من التقنيات لإنهاء أسطح المنتجات المعدنية بحيث تقاوم التآكل وتتناسب بشكل أفضل وتبدو أفضل (انظر الجدول 1). يتم التعامل مع بعض المنتجات من خلال سلسلة من العديد من هذه التقنيات. ستصف هذه المقالة بإيجاز بعضًا من أكثرها استخدامًا.

الجدول 1. ملخص للمخاطر المرتبطة بطرق معالجة المعادن المختلفة

قبل تطبيق أي من هذه التقنيات ، يجب تنظيف المنتجات جيدًا. يتم استخدام عدد من طرق التنظيف ، بشكل فردي أو متسلسل. وهي تشمل الطحن الميكانيكي ، والتنظيف بالفرشاة والتلميع (الذي ينتج عنه غبار معدني أو مؤكسد - قد يكون غبار الألومنيوم متفجرًا) ، وإزالة الشحوم بالبخار ، والغسيل بمذيبات الشحوم العضوية ، و "التخليل" في محاليل حمض أو قلوية مركزة وإزالة الشحوم كهربائياً. يتضمن الأخير الغمر في الحمامات المحتوية على السيانيد والقلويات المركزة حيث يقوم الهيدروجين أو الأكسجين المتكون كهربائياً بإزالة الشحوم ، مما ينتج عنه أسطح معدنية "فارغة" خالية من الأكاسيد والشحوم. يتبع التنظيف شطف وتجفيف كافيين للمنتج.

إن التصميم المناسب للمعدات و تهوية العادم المحلي الفعالة سيقللان من بعض المخاطر. يجب تزويد العمال المعرضين لخطر البقع بنظارات واقية أو واقيات للعين وقفازات ومآزر وملابس واقية. يجب أن تكون الدشات ونوافير غسل العين قريبة وفي حالة عمل جيدة ، ويجب غسل البقع والانسكابات على الفور. مع معدات التحليل الكهربائي ، يجب أن تكون القفازات والأحذية غير موصلة للكهرباء ، ويجب اتباع الاحتياطات الكهربائية القياسية الأخرى ، مثل تركيب قاطعات دائرة الأعطال الأرضية وإجراءات الإغلاق / الوسم.

عمليات العلاج

تلميع كهربائيا

يستخدم التلميع الإلكتروليتي لإنتاج سطح ذو مظهر وانعكاس محسّن ، لإزالة المعادن الزائدة لتلائم الأبعاد المطلوبة بدقة وتجهيز السطح للفحص بحثًا عن العيوب. تتضمن العملية إذابة أنوديك تفضيلية للبقع العالية على السطح بعد إزالة الشحوم بالبخار والتنظيف القلوي الساخن. كثيرا ما تستخدم الأحماض كمحلول بالكهرباء ؛ وفقًا لذلك ، يلزم الشطف الكافي بعد ذلك.

طلاء بالكهرباء

الطلاء الكهربائي هو عملية كيميائية أو كهروكيميائية لتطبيق طبقة معدنية على المنتج - على سبيل المثال ، النيكل للحماية من التآكل ، والكروم الصلب لتحسين خصائص السطح أو الفضة والذهب لتجميله. من حين لآخر ، يتم استخدام المواد غير المعدنية. يتم غمر المنتج ، الموصّل بأسلاك ككاثود ، وأنود المعدن المراد ترسبه في محلول إلكتروليت (يمكن أن يكون حمضيًا أو قلويًا أو قلويًا مع أملاح السيانيد والمركبات) ويتصل خارجيًا بمصدر تيار مباشر. تهاجر الكاتيونات الموجبة الشحنة للأنود المعدني إلى الكاثود ، حيث يتم اختزالها إلى المعدن وترسبها كطبقة رقيقة (انظر الشكل 1). تستمر العملية حتى يصل الطلاء الجديد إلى السماكة المطلوبة ، ثم يتم غسل المنتج وتجفيفه وصقله.

الشكل 1. الطلاء الكهربائي: تمثيل تخطيطي

الأنود: نحاس ← نحاس⁺² + O2^- ؛ الكاثود: نحاس⁺² + 2 هـ^- → نحاس

In التشكيل الكهربائي ، وهي عملية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالطلاء بالكهرباء ، حيث يتم تصنيع الأشياء المصبوبة من ، على سبيل المثال ، الجص أو البلاستيك بواسطة تطبيق الجرافيت ثم يتم توصيلها ككاثود بحيث يتم ترسيب المعدن عليها.

In أنودة ، وهي عملية أصبحت ذات أهمية متزايدة في السنوات الأخيرة ، حيث يتم توصيل منتجات الألمنيوم (يتم استخدام التيتانيوم والمعادن الأخرى أيضًا) كأنود ومغمورة في حمض الكبريتيك المخفف. ومع ذلك ، بدلاً من تكوين أيونات الألومنيوم الموجبة والانتقال للترسيب على القطب السالب ، تتأكسد بواسطة ذرات الأكسجين التي تنشأ عند الأنود وتصبح مرتبطة به كطبقة أكسيد. يتم إذابة طبقة الأكسيد هذه جزئيًا بواسطة محلول حامض الكبريتيك ، مما يجعل الطبقة السطحية مسامية. في وقت لاحق ، يمكن ترسيب المواد الملونة أو الحساسة للضوء في هذه المسام ، كما هو الحال في تصنيع لوحات الأسماء ، على سبيل المثال.

المينا والزجاج

المينا الزجاجي أو المينا الخزفي يستخدم لإعطاء غطاء عالي الحرارة ومقاوم للبقع والتآكل للمعادن ، عادة من الحديد أو الصلب ، في مجموعة واسعة من المنتجات المصنعة بما في ذلك أحواض الاستحمام ، وأفران الغاز والكهرباء ، وأدوات المطبخ ، وخزانات التخزين والحاويات والمعدات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام المينا في زخرفة السيراميك والزجاج والمجوهرات والزخارف الزخرفية. إن الاستخدام المتخصص لمساحيق المينا في إنتاج أواني الزينة مثل كلوزوني وليموج معروف منذ قرون. يتم تطبيق مواد التزجيج على الأواني الفخارية بجميع أنواعها.

تشمل المواد المستخدمة في صناعة المينا الزجاجية والطلاء الزجاجي ما يلي:

• الحراريات مثل الكوارتز والفلسبار والطين
• التدفقات ، مثل البوراكس (بورات الصوديوم ديكاهيدرات) ، ورماد الصودا (كربونات الصوديوم اللامائية) ، ونترات الصوديوم ، والفلورسبار ، والكريوليت ، وكربونات الباريوم ، وكربونات المغنيسيوم ، وأول أكسيد الرصاص ، ورابع أكسيد الرصاص ، وأكسيد الزنك
• الألوان ، مثل أكاسيد الأنتيمون ، والكادميوم ، والكوبالت ، والحديد ، والنيكل ، والمنغنيز ، والسيلينيوم ، والفاناديوم ، واليورانيوم ، والتيتانيوم.
• مواد التعتيم ، مثل أكاسيد الأنتيمون ، والتيتانيوم ، والقصدير ، والزركونيوم ، وأنتيمونينات الصوديوم
• المنحلات بالكهرباء ، مثل البورق ورماد الصودا وكربونات المغنيسيوم وكبريتات الصوديوم ونتريت الصوديوم وألومينات الصوديوم
• عوامل التلبد ، مثل الطين واللثة وألجينات الأمونيوم والبنتونيت والسيليكا الغروية.

الخطوة الأولى في جميع أنواع الطلاء الزجاجي أو التزجيج هي صنع مزيج التزجيج ، مسحوق المينا. يتضمن ذلك تحضير المواد الخام والصهر وتسليم مزيج التزجيج.

بعد التنظيف الدقيق للمنتجات المعدنية (على سبيل المثال ، السفع بالخردق ، التخليل ، إزالة الشحوم) ، يمكن تطبيق المينا من خلال عدد من الإجراءات:

• في العملية الرطبة ، يتم غمس الجسم في انزلاق المينا المائي ، ثم يتم سحبه والسماح له بالتجفيف أو ، في حالة "التكسير" ، يكون زلق المينا أكثر سمكًا ويجب اهتزازه من الجسم.
• في العملية الجافة ، يتم تسخين الجسم المطلي بالأرض إلى درجة حرارة المينا ثم يتم غبار مسحوق المينا الجاف من خلال المناخل عليه. ينسكب المينا في مكانه ، وعندما يتم إرجاع الكائن إلى الفرن ، يذوب إلى سطح أملس.
• يتم استخدام تطبيق الرش بشكل متزايد ، عادة في عملية ميكانيكية. يتطلب خزانة تحت تهوية العادم.
• عادة ما يتم تطبيق المينا الزخرفية باليد ، باستخدام فرش أو أدوات مماثلة.
• عادة ما يتم وضع مواد التزجيج الخاصة بالخزف والفخار عن طريق الغمس أو الرش. على الرغم من أن بعض عمليات الغمس تتم آليًا ، إلا أن القطع عادة ما يتم غمسها يدويًا في صناعة الخزف المحلية. يتم إمساك الجسم في اليد ، ويتم غمسه في حوض كبير من التزجيج ، ويتم إزالة التزجيج بنقرة من الرسغ ويتم وضع الكائن في مجفف. يجب توفير غطاء أو خزانة مغلقة مع تهوية فعالة للعادم عند رش الطلاء الزجاجي.

ثم يتم "حرق" الأشياء المحضرة في الفرن أو الفرن ، والذي عادة ما يتم تغذيته بالغاز.

النقش

ينتج النقش الكيميائي لمسة نهائية من الساتان أو غير اللامع. في أغلب الأحيان ، يتم استخدامه كعلاج مسبق قبل المعالجة بأكسيد الألومنيوم أو الطلاء باللاك أو طلاء التحويل أو التلميع أو التفتيح الكيميائي. يتم تطبيقه بشكل متكرر على الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكنه يستخدم أيضًا للعديد من المعادن الأخرى.

عادة ما يتم حفر الألومنيوم في محاليل قلوية تحتوي على مخاليط مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم وفوسفات ثلاثي الصوديوم وكربونات الصوديوم ، إلى جانب مكونات أخرى لمنع تكون الحمأة. واحدة من أكثر العمليات شيوعًا تستخدم هيدروكسيد الصوديوم بتركيز من 10 إلى 40 جم / لتر يتم الحفاظ عليه عند درجة حرارة من 50 إلى 85 درجة مئوية مع وقت غمر يصل إلى 10 دقائق.

عادة ما يسبق الحفر القلوي ويتبعه معالجة في خلائط مختلفة من حمض الهيدروكلوريك أو الهيدروفلوريك أو النيتريك أو الفوسفوريك أو الكروميك أو حامض الكبريتيك. تتضمن المعالجة الحمضية النموذجية غمرًا لمدة 15 إلى 60 ثانية في خليط من 3 أجزاء حسب حجم حمض النيتريك وجزء واحد بالحجم من حمض الهيدروفلوريك الذي يتم الحفاظ عليه عند درجة حرارة 1 درجة مئوية.

الجلفنة

يطبق الجلفنة طلاء الزنك على مجموعة متنوعة من منتجات الصلب للحماية من التآكل. يجب أن يكون المنتج نظيفًا وخاليًا من الأكسيد حتى يلتصق الطلاء بشكل صحيح. يتضمن هذا عادة عددًا من عمليات التنظيف أو الشطف أو التجفيف أو التلدين قبل أن يدخل المنتج حمام الجلفنة. في الجلفنة "بالغمس الساخن" ، يتم تمرير المنتج من خلال حمام من الزنك المصهور ؛ الجلفنة "الباردة" هي في الأساس طلاء كهربائي ، كما هو موضح أعلاه.

عادة ما تكون المنتجات المصنعة مجلفنة في عملية دفعية ، بينما يتم استخدام طريقة الشريط المستمر لشريط الصلب أو الألواح أو الأسلاك. يمكن استخدام التدفق للحفاظ على تنظيف مُرضٍ لكل من المنتج وحمام الزنك ولتسهيل التجفيف. يمكن اتباع خطوة التدفق المسبق بغطاء تدفق كلوريد الأمونيوم على سطح حمام الزنك ، أو يمكن استخدام الأخير بمفرده. في أنبوب الجلفنة ، يتم غمر الأنبوب في محلول ساخن من كلوريد أمونيوم الزنك بعد التنظيف وقبل دخول الأنبوب إلى حمام الزنك المصهور. تتحلل التدفقات لتكوين كلوريد الهيدروجين وغاز الأمونيا المهيجين ، مما يتطلب تهوية العادم المحلي.

تختلف الأنواع المختلفة من الجلفنة المستمرة بالغمس الساخن بشكل أساسي في كيفية تنظيف المنتج وما إذا كان يتم التنظيف عبر الإنترنت:

• التنظيف بأكسدة اللهب لزيوت السطح مع الاختزال اللاحق في الفرن والتليين في الخط
• التنظيف الإلكتروليتي يتم قبل التلدين في الخط
• التنظيف بالتخليل الحمضي والتنظيف القلوي ، باستخدام تدفق قبل فرن التسخين المسبق والتلدين في الفرن قبل الجلفنة
• التنظيف بالتخليل الحمضي والتنظيف القلوي ، وإزالة التدفق والتسخين المسبق في الغاز المختزل (مثل الهيدروجين) قبل الجلفنة.

يتجاهل خط الجلفنة المستمر لشريط قياس الضوء التخليل واستخدام التدفق ؛ يستخدم التنظيف القلوي ويحافظ على السطح النظيف للشريط عن طريق تسخينه في غرفة أو فرن مع جو مختزل من الهيدروجين حتى يمر تحت سطح حمام الزنك المصهور.

تتطلب عملية الجلفنة المستمرة للأسلاك خطوات تلدين ، وعادة ما تكون باستخدام وعاء من الرصاص المنصهر أمام صهاريج التنظيف والجلفنة ؛ تبريد الهواء أو الماء التخليل في حمض الهيدروكلوريك الساخن المخفف ؛ الشطف؛ تطبيق التدفق تجفيف؛ ثم الجلفنة في حمام الزنك المصهور.

الخبث ، سبيكة من الحديد والزنك ، يستقر في قاع حمام الزنك المصهور ويجب إزالته بشكل دوري. تطفو أنواع مختلفة من المواد على سطح حمام الزنك لمنع أكسدة الزنك المصهور. هناك حاجة إلى القشط المتكرر عند نقاط الدخول والخروج من السلك أو الشريط المجلفن.

المعالجة الحرارية

عادة ما تكون المعالجة الحرارية ، تسخين وتبريد المعدن الذي يبقى في الحالة الصلبة ، جزءًا لا يتجزأ من معالجة المنتجات المعدنية. غالبًا ما ينطوي على تغيير في البنية البلورية للمعدن مما يؤدي إلى تعديل خصائصه (على سبيل المثال ، التلدين لجعل المعدن أكثر مرونة ، والتسخين والتبريد البطيء لتقليل الصلابة والتسخين والتبريد لزيادة الصلابة ودرجة الحرارة المنخفضة التدفئة لتقليل الضغوط الداخلية).

الصلب

التلدين هو معالجة حرارية "تليين" تستخدم على نطاق واسع للسماح بمزيد من العمل البارد للمعدن ، وتحسين قابلية التشغيل الآلي ، وتخفيف الضغط على المنتج قبل استخدامه وما إلى ذلك. يتضمن تسخين المعدن إلى درجة حرارة معينة ، والاحتفاظ به عند درجة الحرارة تلك لفترة زمنية محددة والسماح له بالتبريد بمعدل معين. يتم استخدام عدد من تقنيات التلدين:

• التلدين الأزرق ، يتم فيها إنتاج طبقة من أكسيد أزرق على سطح سبائك حديدية
• تلدين مشرق ، الذي يتم إجراؤه في جو خاضع للتحكم لتقليل أكسدة السطح
• تلدين وثيق or مربع الصلب ، طريقة يتم فيها تسخين المعادن الحديدية وغير الحديدية في حاوية معدنية محكمة الغلق مع أو بدون مادة تعبئة ثم تبريدها ببطء
• التلدين الكامل ، يتم إجراؤها عادةً في جو وقائي ، بهدف الحصول على أقصى نعومة ممكنة اقتصاديًا
• مطيع نوع خاص من التلدين يُعطى لمسبوكات الحديد لجعلها قابلة للطرق عن طريق تحويل الكربون المدمج في الحديد إلى كربون ناعم (أي الجرافيت)
• التلدين الجزئي ، عملية درجات الحرارة المنخفضة لإزالة الضغوط الداخلية التي يسببها المعدن عن طريق العمل على البارد
• شبه الحرجة or صلب كروي ، التي تنتج آلية محسنة من خلال السماح لكربيد الحديد في الهيكل البلوري بالحصول على شكل كروي.

تصلب العمر

التصلب بالشيخوخة هو معالجة حرارية تستخدم غالبًا في سبائك الألومنيوم والنحاس حيث يتم تسريع التصلب الطبيعي الذي يحدث في السبيكة عن طريق التسخين إلى حوالي 180 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة تقريبًا.

المجانسة

تم تصميم التجانس ، الذي يتم تطبيقه عادةً على السبائك أو مساحيق المعادن ، لإزالة الفصل أو تقليله بشكل كبير. يتم تحقيقه عن طريق التسخين إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 20 درجة مئوية تحت درجة انصهار المعدن لمدة ساعتين أو أكثر ثم التبريد.

تطبيع

عملية مشابهة لعملية التلدين الكامل ، تضمن توحيد الخواص الميكانيكية التي سيتم الحصول عليها وتنتج أيضًا صلابة ومقاومة أكبر للتحميل الميكانيكي.

تسجيل براءات الاختراع

براءات الاختراع هي نوع خاص من عمليات التلدين التي تُطبق عادةً على المواد ذات المقطع العرضي الصغير التي يُراد سحبها (على سبيل المثال ، 0.6٪ من أسلاك الفولاذ الكربوني). يتم تسخين المعدن في فرن عادي إلى ما يزيد عن نطاق التحويل ثم ينتقل مباشرة من الفرن إلى ، على سبيل المثال ، حمام رصاص مثبت عند درجة حرارة حوالي 170 درجة مئوية.

إطفاء-تصلب وتلطيف

يمكن زيادة الصلابة في سبيكة حديدية عن طريق التسخين إلى ما يزيد عن نطاق التحول والتبريد السريع لدرجة حرارة الغرفة عن طريق التبريد بالزيت أو الماء أو الهواء. غالبًا ما يتم التشديد على المقالة بشدة بحيث لا يمكن وضعها في الخدمة ، ومن أجل زيادة متانتها ، يتم تلطيفها عن طريق إعادة تسخينها إلى درجة حرارة أقل من نطاق التحويل والسماح لها بالتبريد بالمعدل المطلوب.

تعتبر عملية الإستشهاد والتبريد عمليات متشابهة فيما عدا أن المادة يتم إخمادها ، على سبيل المثال ، في حمام ملح أو رصاص عند درجة حرارة 400 درجة مئوية.

تصلب السطح والحالة

هذه عملية معالجة حرارية أخرى يتم تطبيقها بشكل متكرر على السبائك القائمة على الحديد ، والتي تسمح لسطح الجسم بالبقاء صلبًا بينما يظل قلبه قابلاً للدكت نسبيًا. لديها عدد من الاختلافات:

• تصلب اللهب يتضمن تصلب أسطح الجسم (على سبيل المثال ، أسنان التروس ، المحامل ، الانزلاقات) عن طريق التسخين بشعلة غاز عالية الحرارة ثم التبريد بالزيت أو الماء أو وسيط آخر مناسب.
• تصلب الحث الكهربائي يشبه تصلب اللهب فيما عدا أن التسخين ينتج عن تيارات إيدي مستحثة في طبقات السطح.
• الكربنة يزيد محتوى الكربون في سطح سبيكة حديدية عن طريق تسخين الجسم في وسط كربوني صلب أو سائل أو غازي (على سبيل المثال ، الفحم الصلب وكربونات الباريوم ، وسيانيد الصوديوم السائل وكربونات الصوديوم ، وأول أكسيد الكربون الغازي ، والميثان ، وما إلى ذلك. ) عند درجة حرارة حوالي 900 درجة مئوية.
• نيترة يزيد محتوى النيتروجين على سطح جسم خاص من الحديد الزهر أو الصلب منخفض السبائك عن طريق تسخينه في وسط نيتروجين ، عادة غاز الأمونيا ، عند حوالي 500 إلى 600 درجة مئوية.
• السيانيد هي طريقة لتصلب الحالة يتم فيها إثراء سطح جسم فولاذي منخفض الكربون في كل من الكربون والنيتروجين في وقت واحد. عادة ما ينطوي على تسخين الجسم لمدة ساعة في حمام من 1٪ سيانيد الصوديوم المنصهر عند 30 درجة مئوية ، ثم التبريد بالزيت أو الماء.
• نيترة الكربوهيدرات هي عملية غازية للامتصاص المتزامن للكربون والنيتروجين في الطبقة السطحية من الفولاذ عن طريق تسخينها إلى 800 إلى 875 درجة مئوية في جو من غاز الكربنة (انظر أعلاه) وغاز النيتروجين (على سبيل المثال ، 2 إلى 5٪ لا مائي الأمونيا).

تعدين

المعدنة ، أو رش المعادن ، هي تقنية لتطبيق طلاء معدني واقٍ على سطح خشن ميكانيكيًا عن طريق رشه بقطرات من المعدن المنصهر. كما أنها تستخدم لبناء الأسطح البالية أو المتآكلة ولإصلاح الأجزاء المكونة بشكل سيئ. تُعرف هذه العملية على نطاق واسع باسم Schooping ، على اسم الدكتور Schoop الذي اخترعها.

إنها تستخدم مسدس Schooping ، وهو مسدس رش محمول باليد على شكل مسدس يتم من خلاله إدخال المعدن في شكل سلكي إلى لهب غاز الوقود / أنبوب نفخ الأكسجين الذي يذوبه ، وباستخدام الهواء المضغوط ، يرشه على الجسم. مصدر الحرارة عبارة عن خليط من الأكسجين وإما الأسيتيلين أو البروبان أو الغاز الطبيعي المضغوط. عادة ما يتم تقويم السلك الملفوف قبل إدخاله في البندقية. يمكن استخدام أي معدن يمكن تحويله إلى سلك ؛ يمكن للبندقية أيضًا قبول المعدن في شكل مسحوق.

المعدنة بالفراغ هي عملية يتم فيها وضع الجسم في جرة مفرغة يتم فيها رش المعدن المطلي.

الفوسفات

يستخدم الفوسفات بشكل أساسي على الفولاذ والألمنيوم الخفيف والمجلفن لزيادة مقاومة التصاق الطلاء والشمع والزيت ومقاومة التآكل. يتم استخدامه أيضًا لتشكيل طبقة تعمل كغشاء فراق في الرسم العميق للصفائح المعدنية وتحسين مقاومة التآكل. يتكون أساسًا من السماح للسطح المعدني بالتفاعل مع محلول واحد أو أكثر من فوسفات الحديد أو الزنك أو المنغنيز أو الصوديوم أو الأمونيوم. تستخدم محاليل فوسفات الصوديوم والأمونيوم للتنظيف المشترك والفوسفات. أدت الحاجة إلى الأجسام متعددة المعادن الفوسفاتية والرغبة في زيادة سرعات الخط في العمليات الآلية إلى تقليل أوقات التفاعل من خلال إضافة مسرعات مثل الفلوريدات والكلورات وموليبدات ومركبات النيكل إلى محاليل الفوسفات. وبالتالي ، زيادة مرونة طلاءات فوسفات الزنك ، تتم إضافة عوامل تكرير الكريستال مثل فوسفات الزنك أو فوسفات التيتانيوم إلى شطف المعالجة المسبقة.

يتضمن تسلسل الفوسفات عادةً الخطوات التالية:

• تنظيف كاوية ساخنة
• التنظيف بالفرشاة والشطف
• مزيد من التنظيف الكاوية الساخنة
• شطف الماء تكييف
• الرش أو الغمس في المحاليل الساخنة للفوسفات الحمضي
• شطف الماء البارد
• شطف حمض الكروميك الدافئ
• شطف آخر بالماء البارد
• تجفيف.

فتيلة

يتم تطبيق مواد الطلاء الأولية العضوية على الأسطح المعدنية لتعزيز التصاق الدهانات المطبقة لاحقًا ولتأخير التآكل في السطح البيني المعدني للطلاء. تحتوي البادئات عادة على راتنجات وأصباغ ومذيبات ويمكن تطبيقها على الأسطح المعدنية المحضرة بالفرشاة أو الرش أو الغمر أو الطلاء باللف أو الرحلان الكهربائي.

قد تكون المذيبات عبارة عن أي توليفة من الهيدروكربونات الأليفاتية والعطرية والكيتونات والإسترات والكحول والإيثرات. الراتنجات الأكثر شيوعًا هي البولي فينيل بوتينول ، والراتنجات الفينولية ، والألكيدات الزيتية المجففة ، والزيوت الإبوكسية ، والإيبوكسيستر ، وسيليكات الإيثيل ، والمطاط المكلور. في البادئات المعقدة ، يتم استخدام عوامل الربط المتبادل مثل رباعي إيثيلين البنتامين ، وخماسي الإيثيلين هيكسامين ، والأيزوسيانات ، واليوريا فورمالدهايد. تشتمل الأصباغ غير العضوية المستخدمة في التركيبات الأولية على مركبات الرصاص والباريوم والكروم والزنك والكالسيوم.

مغطى بالبلاستيك

يتم تطبيق الطلاءات البلاستيكية على المعادن في صورة سائلة ، كمساحيق يتم معالجتها لاحقًا أو تلبيدها بالتسخين ، أو في شكل صفائح مُصنَّعة يتم تصفيحها على السطح المعدني بمادة لاصقة. تشمل أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا البولي إيثيلين والبولي أميد (النايلون) والـ PVC. قد تشتمل الأخيرة على مواد ملدنة تعتمد على إسترات أحادية وبوليمرية ومثبتات مثل كربونات الرصاص وأملاح الأحماض الدهنية للباريوم والكادميوم ومزيلات ثنائي بيوتيل القصدير ومركبتيدات ألكيلتين وفوسفات الزنك. على الرغم من أن السمية المنخفضة بشكل عام وغير مزعجة ، فإن بعض الملدنات عبارة عن محسس للجلد.

الأخطار والوقاية منها

كما يمكن استنتاجه من تعقيد العمليات الموضحة أعلاه ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من مخاطر السلامة والصحة المرتبطة بالمعالجة السطحية للمعادن. تتم مصادفة العديد بانتظام في عمليات التصنيع ؛ يتم تقديم الآخرين من خلال تفرد التقنيات والمواد المستخدمة. قد يكون بعضها مهددًا للحياة. ومع ذلك ، يمكن منعها أو السيطرة عليها بشكل عام.

تصميم مكان العمل

يجب تصميم مكان العمل للسماح بتسليم المواد الخام والإمدادات وإزالة المنتجات النهائية دون التدخل في المعالجة المستمرة. نظرًا لأن العديد من المواد الكيميائية قابلة للاشتعال أو عرضة للتفاعل عند خلطها ، فإن الفصل المناسب في التخزين والعبور ضروري. تتضمن العديد من عمليات تشطيب المعادن سوائل ، وعند حدوث تسرب أو انسكاب أو تناثر الأحماض أو القلويات ، يجب غسلها على الفور. وفقًا لذلك ، يجب توفير أرضيات مصفاة ومقاومة للانزلاق بشكل كافٍ. يجب أن تكون التدبير المنزلي دؤوبًا للحفاظ على مناطق العمل والأماكن الأخرى نظيفة وخالية من تراكمات المواد. يجب تصميم أنظمة التخلص من النفايات الصلبة والسائلة والنفايات السائلة من الأفران وتهوية العادم مع مراعاة المخاوف البيئية.

يجب أن تستخدم محطات العمل ومهام العمل مبادئ مريحة لتقليل الإجهاد والالتواء والتعب المفرط ومؤشرات القوة النسبية. يجب أن تحتوي واقيات الماكينة على قفل تلقائي حتى يتم فصل الطاقة عن الماكينة إذا تمت إزالة الواقي. واقيات رذاذ الماء ضرورية. نظرًا لخطر تناثر المحاليل الحمضية والقلوية الساخنة ، يجب تثبيت نوافير غسل العين ودش الجسم بالكامل في متناول اليد. يجب وضع اللافتات لتحذير موظفي الإنتاج والصيانة الآخرين من مخاطر مثل الحمامات الكيميائية والأسطح الساخنة.

التقييم الكيميائي

يجب تقييم جميع المواد الكيميائية من حيث السمية المحتملة والمخاطر المادية ، ويجب استبدال المواد الأقل خطورة حيثما أمكن ذلك. ومع ذلك ، نظرًا لأن المادة الأقل سمية قد تكون أكثر قابلية للاشتعال ، يجب أيضًا مراعاة مخاطر نشوب حريق وانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة التوافق الكيميائي للمواد. على سبيل المثال ، قد يؤدي خلط أملاح النترات والسيانيد عن طريق الصدفة إلى حدوث انفجار بسبب خصائص الأكسدة القوية للنترات.

تهوئة

تتطلب معظم عمليات الطلاء المعدني تهوية العادم التي يتم وضعها بشكل استراتيجي لسحب الأبخرة أو الملوثات الأخرى بعيدًا عن العامل. تدفع بعض الأنظمة الهواء النقي عبر الخزان "لدفع" الملوثات المحمولة جواً إلى جانب العادم من النظام. يجب وضع مآخذ الهواء النقي بعيدًا عن فتحات العادم بحيث لا يتم إعادة تدوير الغازات السامة المحتملة.

معدات الحماية الشخصية

يجب تصميم العمليات لمنع التعرضات السامة المحتملة ، ولكن نظرًا لأنه لا يمكن دائمًا تجنبها تمامًا ، يجب تزويد الموظفين بمعدات الحماية الشخصية المناسبة (على سبيل المثال ، نظارات واقية مع أو بدون واقيات للوجه حسب الاقتضاء ، قفازات ، مآزر أو معاطف وأحذية). نظرًا لأن العديد من حالات التعرض تشتمل على محاليل تآكل أو كاوية ساخنة ، يجب عزل العناصر الواقية ومقاومة المواد الكيميائية. إذا كان هناك تعرض محتمل للكهرباء ، يجب أن تكون معدات الحماية الشخصية غير موصلة للكهرباء. يجب أن تكون معدات الحماية الشخصية متوفرة بكميات كافية للسماح بتنظيف وتجفيف العناصر الملوثة والمبللة قبل إعادة استخدامها. يجب أن تكون القفازات المعزولة والملابس الواقية الأخرى متوفرة حيث يوجد خطر حدوث حروق حرارية من المعدن الساخن والأفران وما إلى ذلك.

من العناصر الإضافية المهمة توافر مرافق الاغتسال وخزائن وغرف ارتداء الملابس النظيفة ، بحيث تظل ملابس العمال غير ملوثة ولا يحمل العمال المواد السامة إلى منازلهم.

تدريب الموظفين والإشراف

يعد تعليم الموظف وتدريبه أمرًا ضروريًا سواء عندما يكون جديدًا في الوظيفة أو عندما تكون هناك تغييرات في المعدات أو العملية. يجب توفير MSDSs لكل من المنتجات الكيميائية التي تشرح المخاطر الكيميائية والفيزيائية ، باللغات والمستويات التعليمية التي تضمن فهم العمال لها. سيضمن اختبار الكفاءة وإعادة التدريب الدوري احتفاظ العمال بالمعلومات المطلوبة. يُنصح بالإشراف الدقيق للتأكد من اتباع الإجراءات المناسبة.

مخاطر مختارة

هناك مخاطر معينة تنفرد بها صناعة طلاء المعادن وتستحق اهتمامًا خاصًا.

المحاليل القلوية والحمضية

تعتبر المحاليل القلوية والحمضية المُسخنة المستخدمة في تنظيف ومعالجة المعادن بشكل خاص مسببة للتآكل والكاوية. إنها مهيجة للجلد والأغشية المخاطية وتكون خطيرة بشكل خاص عند تناثرها في العين. نوافير غسل العين والاستحمام في حالات الطوارئ ضرورية. الملابس الواقية المناسبة والنظارات الواقية ستحمي من البقع التي لا مفر منها ؛ عندما يصل الرذاذ إلى الجلد ، يجب شطف المنطقة فورًا وبكثرة بماء بارد ونظيف لمدة 15 دقيقة على الأقل ؛ قد تكون العناية الطبية ضرورية ، خاصة عندما تكون العين متورطة.

يجب توخي الحذر عند استخدام الهيدروكربونات المكلورة لأن الفوسجين قد ينتج عن تفاعل الهيدروكربون المكلور والأحماض والمعادن. يعتبر حمض النيتريك والهيدروفلوريك خطرين بشكل خاص عند استنشاق غازاتهما ، لأنه قد يستغرق 4 ساعات أو أكثر قبل أن تظهر التأثيرات على الرئتين. قد يظهر التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي وحتى الوذمة الرئوية القاتلة بشكل متأخر في العامل الذي يبدو أنه لم يكن له تأثير أولي من التعرض. يُنصح بالعلاج الطبي الوقائي الفوري ، وفي كثير من الأحيان ، الاستشفاء للعمال الذين تعرضوا. يمكن أن يسبب ملامسة الجلد لحمض الهيدروفلوريك حروقًا شديدة دون ألم لعدة ساعات. العناية الطبية العاجلة ضرورية.

غبار

يمثل الغبار المعدني والمؤكسد مشكلة خاصة في عمليات الطحن والتلميع ، ويتم إزالته بشكل أكثر فاعلية بواسطة تهوية العادم المحلي عند تكوينها. يجب تصميم مجاري الهواء لتكون سلسة ويجب أن تكون سرعة الهواء كافية لمنع الجسيمات من الاستقرار خارج تيار الهواء. قد يكون غبار الألمنيوم والمغنيسيوم متفجرًا ويجب جمعه في مصيدة مبللة. أصبح الرصاص مشكلة أقل مع تراجع استخدامه في السيراميك وطلاء البورسلين ، لكنه لا يزال يمثل خطرًا مهنيًا في كل مكان ويجب الحذر منه دائمًا. حظي البريليوم ومركباته بالاهتمام مؤخرًا بسبب احتمالية الإصابة بالسرطان ومرض البريليوم المزمن.

تنطوي بعض العمليات على خطر الإصابة بالسحار السيليسي والتهاب الرئة: تكليس وسحق وتجفيف الصوان أو الكوارتز أو الحجر ؛ غربلة وخلط ووزن هذه المواد في الحالة الجافة ؛ وشحن الأفران بهذه المواد. كما أنها تمثل خطرًا عند استخدامها في عملية رطبة وتتناثر في مكان العمل وعلى ملابس العمال ، لتصبح غبارًا مرة أخرى عندما تجف. تهوية العادم المحلي والنظافة الصارمة والنظافة الشخصية تدابير وقائية مهمة.

مادة متفاعلة

تعتبر المذيبات والمواد الكيميائية العضوية الأخرى المستخدمة في إزالة الشحوم وفي عمليات معينة خطيرة عند استنشاقها. في المرحلة الحادة ، قد تؤدي آثارها المخدرة إلى شلل الجهاز التنفسي والوفاة. في حالة التعرض المزمن ، تكون سمية الجهاز العصبي المركزي وتلف الكبد والكلى أكثر شيوعًا. يتم توفير الحماية بواسطة LEV مع منطقة أمان لا تقل عن 80 إلى 100 سم بين المصدر ومنطقة التنفس للعامل. يجب أيضًا تركيب تهوية منضدة لإزالة الأبخرة المتبقية من قطع العمل النهائية. قد يكون نزع الدهون من الجلد بواسطة المذيبات العضوية نذير التهاب الجلد. العديد من المذيبات قابلة للاشتعال أيضًا.

السيانيد

كثيرا ما تستخدم الحمامات المحتوية على السيانيد في إزالة الشحوم كهربائيا والطلاء بالكهرباء والسيانيد. سيؤدي التفاعل مع الحمض إلى تكوين سيانيد الهيدروجين المتطاير والذي من المحتمل أن يكون مميتًا (حمض البروسيك). يتراوح التركيز المميت في الهواء من 300 إلى 500 جزء في المليون. قد ينتج التعرض المميت أيضًا عن امتصاص الجلد أو ابتلاع السيانيد. النظافة المثلى ضرورية للعمال الذين يستخدمون السيانيد. لا يجب تناول الطعام قبل الغسيل ، ولا يجب أن يكون في منطقة العمل. يجب تنظيف الأيدي والملابس بعناية بعد التعرض المحتمل للسيانيد.

تشمل تدابير الإسعافات الأولية للتسمم بالسيانيد النقل في الهواء الطلق ، وإزالة الملابس الملوثة ، والغسيل الواسع للمناطق المكشوفة بالماء ، والعلاج بالأكسجين ، واستنشاق نتريت الأميل. تهوية العادم المحلي وحماية الجلد ضروريان.

الكروم والنيكل

قد تكون مركبات الكروم والنيكل المستخدمة في الحمامات الجلفانية في الطلاء الكهربائي خطرة. يمكن أن تسبب مركبات الكروم حروقًا وتقرحًا وإكزيما في الجلد والغشاء المخاطي وانثقابًا مميزًا في الحاجز الأنفي. قد يحدث الربو القصبي. يمكن أن تسبب أملاح النيكل إصابة الجلد التحسسية أو المهيجة السامة. هناك أدلة على أن كلا من مركبات الكروم والنيكل قد تكون مسببة للسرطان. تهوية العادم المحلي وحماية الجلد ضروريان.

الأفران والأفران

هناك حاجة إلى احتياطات خاصة عند العمل مع الأفران المستخدمة ، على سبيل المثال ، في المعالجة الحرارية للمعادن حيث يتم التعامل مع المكونات في درجات حرارة عالية والمواد المستخدمة في العملية قد تكون إما سامة أو متفجرة أو كليهما. قد تتفاعل الوسائط الغازية (الغلاف الجوي) في الفرن مع الشحنة المعدنية (المؤكسدة أو تقليل الغلاف الجوي) أو قد تكون محايدة ووقائية. تحتوي معظم الأخيرة على ما يصل إلى 50٪ هيدروجين و 20٪ أول أكسيد الكربون ، والتي ، بالإضافة إلى كونها قابلة للاحتراق ، تشكل مخاليط شديدة الانفجار مع الهواء عند درجات حرارة مرتفعة. تتراوح درجة حرارة الاشتعال من 450 إلى 750 درجة مئوية ، لكن الشرارة المحلية قد تسبب الاشتعال حتى في درجات الحرارة المنخفضة. يكون خطر الانفجار أكبر عند بدء تشغيل الفرن أو إغلاقه. نظرًا لأن فرن التبريد يميل إلى امتصاص الهواء (خطر خاص عند انقطاع الوقود أو مصدر الطاقة) ، يجب توفير مصدر للغاز الخامل (على سبيل المثال ، النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون) للتطهير عند إغلاق الفرن وكذلك عندما يتم إدخال جو وقائي في فرن ساخن.

ربما يكون أول أكسيد الكربون هو الخطر الأكبر من الأفران والأفران. نظرًا لأنه عديم اللون والرائحة ، فإنه غالبًا ما يصل إلى مستويات سامة قبل أن يدرك العامل ذلك. الصداع هو أحد الأعراض الأولى للسمية ، وبالتالي ، يجب نقل العامل الذي يصاب بالصداع أثناء العمل إلى الهواء الطلق على الفور. تشمل مناطق الخطر الجيوب الغائرة التي قد يتجمع فيها أول أكسيد الكربون ؛ يجب أن نتذكر أن أعمال الطوب مسامية وقد تحتفظ بالغاز أثناء التطهير العادي وتنبعث منه عند اكتمال التطهير.

قد تكون أفران الرصاص خطرة لأن الرصاص يميل إلى التبخر بسرعة كبيرة عند درجات حرارة أعلى من 870 درجة مئوية. وفقًا لذلك ، يلزم وجود نظام فعال لاستخراج الدخان. قد يكون كسر أو فشل وعاء خطير أيضًا ؛ يجب توفير بئر أو حفرة كبيرة بما يكفي لالتقاط المعدن المنصهر في حالة حدوث ذلك.

حريق وانفجار

العديد من المركبات المستخدمة في طلاء المعادن قابلة للاشتعال ، وفي ظل ظروف معينة ، تكون قابلة للانفجار. بالنسبة للجزء الأكبر ، فإن الأفران وأفران التجفيف تعمل بالغاز ، ويجب تركيب احتياطات خاصة مثل أجهزة تعطل اللهب في الشعلات ، وصمامات قطع الضغط المنخفض في خطوط الإمداد ، وألواح تخفيف الانفجار في هيكل المواقد. . في عمليات التحليل الكهربائي ، قد يتجمع الهيدروجين المتكون في العملية على سطح الحمام ، وإذا لم يتم استنفاده ، فقد يصل إلى تركيزات متفجرة. يجب تهوية الأفران بشكل صحيح وحماية المواقد من الانسداد بسبب مادة التقطير.

يعتبر تبريد الزيت أيضًا من مخاطر الحريق ، خاصةً إذا لم تكن الشحنة المعدنية مغمورة بالكامل. يجب أن تحتوي زيوت التبريد على نقطة اشتعال عالية ، ويجب ألا تتجاوز درجة حرارتها 27 درجة مئوية.

تعتبر أسطوانات الأكسجين المضغوط وغاز الوقود المستخدمة في عملية التعدين من مخاطر الحريق والانفجار إذا لم يتم تخزينها وتشغيلها بشكل صحيح. راجع مقالة "اللحام والقطع الحراري" في هذا الفصل للحصول على الاحتياطات التفصيلية.

وفقًا لما تتطلبه اللوائح المحلية ، يجب توفير معدات مكافحة الحرائق ، بما في ذلك أجهزة الإنذار ، والحفاظ عليها في حالة جيدة ، ويتم تدريب العمال على استخدامها بشكل صحيح.

حرارة

إن استخدام الأفران ، واللهب المكشوف ، والأفران ، والمحاليل الساخنة ، والمعادن المنصهرة يمثل حتمًا خطر التعرض المفرط للحرارة ، والذي يتفاقم في المناخات الحارة والرطبة ، وعلى وجه الخصوص ، عن طريق الملابس والعتاد الواقي. قد لا يكون التكييف الكامل لمحطة ما مجديًا اقتصاديًا ، ولكن توفير الهواء المبرد في أنظمة التهوية المحلية مفيد. استراحات الراحة في محيط بارد وتناول كمية كافية من السوائل (يجب أن تكون السوائل المأخوذة في محطة العمل خالية من الملوثات السامة) ستساعد على تجنب سمية الحرارة. يجب تدريب العمال والمشرفين على التعرف على أعراض الإجهاد الحراري.

وفي الختام

تتضمن المعالجة السطحية للمعادن العديد من العمليات التي تنطوي على مجموعة واسعة من التعرضات السامة المحتملة ، والتي يمكن منع معظمها أو السيطرة عليها من خلال التطبيق الجاد لتدابير وقائية معترف بها جيدًا.

الرجوع

استخلاص المعادن هي العملية التي يتم من خلالها إنتاج المعادن من الخردة. لا يمكن تمييز هذه المعادن المستصلحة عن المعادن المنتجة من المعالجة الأولية لخام المعدن. ومع ذلك ، فإن العملية مختلفة قليلاً وقد يكون التعرض مختلفًا. الضوابط الهندسية هي نفسها في الأساس. يعد استخلاص المعادن مهمًا جدًا للاقتصاد العالمي بسبب استنفاد المواد الخام وتلوث البيئة الناتج عن مواد الخردة.

يشكل الألمنيوم والنحاس والرصاص والزنك 95٪ من الإنتاج في صناعة المعادن غير الحديدية الثانوية. كما يتم استخلاص المغنيسيوم والزئبق والنيكل والمعادن النفيسة والكادميوم والسيلينيوم والكوبالت والقصدير والتيتانيوم. (تمت مناقشة الحديد والصلب في الفصل صناعة الحديد والصلب. راجع أيضًا مقالة "صهر وتنقية النحاس والرصاص والزنك" في هذا الفصل.)

استراتيجيات التحكم

مبادئ التحكم في الانبعاث / التعرض

يشمل استصلاح المعادن التعرض للغبار والأبخرة والمذيبات والضوضاء والحرارة والضباب الحمضي والمواد والمخاطر المحتملة الأخرى. قد تكون بعض تعديلات العملية و / أو مناولة المواد مجدية لإزالة أو تقليل توليد الانبعاثات: تقليل المناولة ، وخفض درجات حرارة الوعاء ، وتقليل تكوين الخبث وتوليد الغبار السطحي ، وتعديل تخطيط المصنع لتقليل مناولة المواد أو إعادة جذب المواد المستقرة تراب.

يمكن تقليل التعرض في بعض الحالات إذا تم اختيار الآلات لأداء مهام عالية التعرض بحيث يمكن إخراج الموظفين من المنطقة. يمكن أن يقلل هذا أيضًا من المخاطر المريحة بسبب مناولة المواد.

لمنع التلوث المتقاطع للمناطق النظيفة في المصنع ، من المستحسن عزل العمليات التي تولد انبعاثات كبيرة. سوف يحتوي الحاجز المادي على الانبعاثات ويقلل من انتشارها. وبالتالي ، يتعرض عدد أقل من الناس ، وسيتم تقليل عدد مصادر الانبعاث التي تساهم في التعرض في أي منطقة واحدة. هذا يبسط تقييمات التعرض ويجعل تحديد المصادر الرئيسية والتحكم فيها أسهل. غالبًا ما يتم عزل عمليات الاسترداد عن عمليات المصنع الأخرى.

في بعض الأحيان ، يمكن إحاطة أو عزل مصدر انبعاث معين. نظرًا لأن العبوات نادراً ما تكون ضيقة الهواء ، فغالبًا ما يتم تطبيق نظام عادم السحب السلبي على العلبة. تتمثل إحدى الطرق الأكثر شيوعًا للتحكم في الانبعاثات في توفير تهوية محلية للعادم عند نقطة توليد الانبعاثات. يقلل التقاط الانبعاثات من مصدرها من احتمالية انتشار الانبعاثات في الهواء. كما أنه يمنع تعرض الموظف الثانوي الناتج عن إعادة إدخال الملوثات المستقرة.

يجب أن تكون سرعة التقاط غطاء العادم كبيرة بما يكفي لمنع الأبخرة أو الغبار من الهروب من تدفق الهواء إلى غطاء المحرك. يجب أن يكون لتدفق الهواء سرعة كافية لحمل جزيئات الدخان والغبار إلى غطاء المحرك والتغلب على الآثار المعطلة للمسودات المتقاطعة وحركات الهواء العشوائية الأخرى. السرعة المطلوبة لتحقيق ذلك ستختلف من تطبيق إلى آخر. يجب تقييد استخدام سخانات إعادة التدوير أو مراوح التبريد الشخصية التي يمكنها التغلب على تهوية العادم المحلي.

تتطلب جميع أنظمة تهوية العادم أو التخفيف أيضًا هواءًا بديلاً (يُعرف أيضًا باسم أنظمة الهواء "المكياج"). إذا كان نظام الهواء البديل مصممًا جيدًا ومدمجًا في أنظمة التهوية الطبيعية والمريحة ، فيمكن توقع تحكم أكثر فعالية في التعرض. على سبيل المثال ، يجب وضع منافذ الهواء البديلة بحيث يتدفق الهواء النظيف من المخرج عبر الموظفين باتجاه مصدر الانبعاث والعادم. غالبًا ما تستخدم هذه التقنية مع جزر الهواء المزودة وتضع الموظف بين الهواء الداخل النظيف ومصدر الانبعاث.

تهدف المناطق النظيفة إلى التحكم فيها من خلال التحكم المباشر في الانبعاثات والتدبير المنزلي. تعرض هذه المناطق مستويات منخفضة من الملوثات المحيطة. يمكن حماية الموظفين في المناطق الملوثة عن طريق كبائن الخدمة الجوية المزودة ، والجزر ، والمنابر الاحتياطية وغرف التحكم ، بالإضافة إلى حماية الجهاز التنفسي الشخصية.

يمكن تقليل متوسط ​​التعرض اليومي للعمال من خلال توفير مناطق نظيفة مثل غرف الاستراحة وغرف الغداء التي يتم تزويدها بهواء نقي. من خلال قضاء الوقت في منطقة خالية من الملوثات نسبيًا ، يمكن تقليل متوسط ​​تعرض الموظفين المرجح للوقت للملوثات. تطبيق شائع آخر لهذا المبدأ هو جزيرة الهواء المزودة ، حيث يتم توفير الهواء النقي المفلتر إلى منطقة التنفس للموظف في محطة العمل.

يجب توفير مساحة كافية للشفاطات وأعمال مجاري الهواء وغرف التحكم وأنشطة الصيانة والتنظيف وتخزين المعدات.

المركبات ذات العجلات هي مصادر مهمة للانبعاثات الثانوية. عند استخدام النقل بالمركبات ذات العجلات ، يمكن تقليل الانبعاثات عن طريق رصف جميع الأسطح ، والحفاظ على الأسطح خالية من المواد المتربة المتراكمة ، وتقليل مسافات السير والسرعة ، وإعادة توجيه عادم السيارة وتفريغ مروحة التبريد. يجب اختيار مواد الرصف المناسبة مثل الخرسانة بعد مراعاة عوامل مثل الحمل والاستخدام والعناية بالسطح. يمكن تطبيق الطلاءات على بعض الأسطح لتسهيل غسل الطرق.

يجب صيانة جميع أنظمة تهوية العادم والتخفيف والماكياج بشكل صحيح من أجل التحكم الفعال في ملوثات الهواء. بالإضافة إلى صيانة أنظمة التهوية العامة ، يجب صيانة معدات العمليات للتخلص من انسكاب المواد والانبعاثات المنفلتة.

تنفيذ برنامج ممارسة العمل

على الرغم من أن المعايير تؤكد على الضوابط الهندسية كوسيلة لتحقيق الامتثال ، إلا أن ضوابط ممارسة العمل ضرورية لبرنامج تحكم ناجح. يمكن التغلب على الضوابط الهندسية بسبب عادات العمل السيئة ، وعدم كفاية الصيانة ، وسوء التدبير المنزلي أو النظافة الشخصية. يمكن أن يتعرض الموظفون الذين يشغلون نفس المعدات في نوبات مختلفة لتعرضات محمولة جواً مختلفة بشكل كبير بسبب الاختلافات في هذه العوامل بين التحولات.

تمثل برامج ممارسة العمل ، على الرغم من إهمالها في كثير من الأحيان ، ممارسة إدارية جيدة بالإضافة إلى الفطرة السليمة ؛ إنها فعالة من حيث التكلفة ولكنها تتطلب موقفًا مسؤولًا وتعاونيًا من جانب الموظفين والمشرفين المباشرين. ينعكس موقف الإدارة العليا تجاه السلامة والصحة في موقف المشرفين المباشرين. وبالمثل ، إذا لم يطبق المشرفون هذه البرامج ، فقد تتأثر مواقف الموظفين. يمكن تعزيز السلوكيات الصحية والسلامة الجيدة من خلال:

• جو تعاوني يشارك فيه الموظفون في البرامج
• التدريب الرسمي والبرامج التعليمية
• التأكيد على برنامج سلامة النبات وصحته. تحفيز الموظفين وكسب ثقتهم أمر ضروري من أجل الحصول على برنامج فعال.

لا يمكن "تثبيت" برامج ممارسة العمل ببساطة. تمامًا كما هو الحال مع نظام التهوية ، يجب صيانتها وفحصها باستمرار للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. هذه البرامج هي مسؤولية الإدارة والموظفين. يجب إنشاء برامج لتعليم وتشجيع والإشراف على الممارسات "الجيدة" (أي منخفضة التعرض).

معدات الحماية الشخصية

يجب ارتداء نظارات السلامة ذات الواقيات الجانبية والمعاطف وأحذية الأمان وقفازات العمل بشكل روتيني في جميع الوظائف. يجب على أولئك الذين يعملون في الصب والصهر ، أو في صب السبائك ، ارتداء مآزر وحماية لليد مصنوعة من الجلد أو غيرها من المواد المناسبة للحماية من تناثر المعدن المنصهر.

في العمليات التي لا تكون فيها أدوات التحكم الهندسية كافية للتحكم في انبعاثات الغبار أو الأبخرة ، يجب ارتداء حماية الجهاز التنفسي المناسبة. إذا كانت مستويات الضوضاء مفرطة ولا يمكن هندستها أو لا يمكن عزل مصادر الضوضاء ، فيجب ارتداء حماية السمع. يجب أن يكون هناك أيضًا برنامج للحفاظ على السمع ، بما في ذلك اختبار قياس السمع والتدريب.

العمليات

الألومنيوم

تستخدم صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الحاملة للألمنيوم لإنتاج الألمنيوم المعدني وسبائك الألمنيوم. تشمل العمليات المستخدمة في هذه الصناعة المعالجة المسبقة للخردة وإعادة الصهر والسبائك والصب. تشمل المواد الخام المستخدمة في صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الجديدة والقديمة والخنازير المعرقة وبعض الألومنيوم الأولي. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات وتزوير ومواد صلبة أخرى يتم شراؤها من صناعة الطائرات والمصنعين ومنشآت التصنيع الأخرى. تعتبر الحفريات والخراطة منتجًا ثانويًا لتصنيع المسبوكات والقضبان والتزوير بواسطة صناعة الطائرات والسيارات. يتم الحصول على الكبريتات والكاشطات والخبث من محطات الاختزال الأولية ومصانع الصهر الثانوية والمسابك. تشمل الخردة القديمة قطع غيار السيارات والأدوات المنزلية وأجزاء الطائرات. الخطوات المتبعة هي كما يلي:

• التفتيش والفرز. خردة الألومنيوم المشتراة تخضع للفحص. يتم نقل الخردة النظيفة التي لا تتطلب معالجة مسبقة إلى التخزين أو يتم شحنها مباشرة في فرن الصهر. يتم فرز الألومنيوم الذي يحتاج إلى معالجة مسبقة يدويًا. تتم إزالة الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ والزنك والنحاس والمواد كبيرة الحجم مجانًا.
• التكسير والغربلة. تعتبر الخردة القديمة ، وخاصة الصب والصفيحة الملوثة بالحديد ، من المدخلات في هذه العملية. يتم نقل الخردة المصنفة إلى كسارة أو مطحنة حيث يتم تقطيع المواد وسحقها ، ويتم قطع الحديد بعيدًا عن الألومنيوم. يتم تمرير المواد المكسرة فوق غربال اهتزازية لإزالة الأوساخ والدقائق.
• بالات. تُستخدم معدات بالات مصممة خصيصًا لضغط خردة الألومنيوم الضخمة مثل صفائح الخردة والمسبوكات والقصاصات.
• التقطيع / التصنيف. يتم قطع كابل الألمنيوم النقي مع تقوية أو عزل فولاذي بمقصات من نوع التمساح ، ثم يتم تحبيبها أو تقليلها في مطاحن المطرقة لفصل قلب الحديد والطلاء البلاستيكي عن الألومنيوم.
• حرق / تجفيف. تتم معالجة القواطع والخراطة مسبقًا لإزالة زيوت القطع والشحوم والرطوبة والحديد الخالي. يتم سحق الخردة في مطحنة المطرقة أو الكسارة الحلقية ، وتتطاير الرطوبة والمواد العضوية في مجفف دوار يعمل بالغاز أو الزيت ، ويتم غربلة الرقائق المجففة لإزالة حبيبات الألومنيوم ، ويتم معالجة المادة المتبقية مغناطيسيًا لإزالة الحديد ، و يتم فرز الثقوب النظيفة والمجففة في صناديق حمل.
• معالجة الخبث الساخن. يمكن إزالة الألمنيوم من الخبث الساخن الذي يتم تفريغه من فرن التكرير عن طريق الصهر باستخدام خليط الملح والكريوليت. يتم تنفيذ هذه العملية في برميل مبطن بالحرارة ميكانيكيًا ومبطن بالحرارة. يتم استغلال المعدن بشكل دوري من خلال ثقب في قاعدته.
• الطحن الجاف. في عملية الطحن الجاف ، تتم معالجة خبث الألمنيوم البارد والمخلفات الأخرى عن طريق الطحن والفرز والتركيز للحصول على منتج يحتوي على الحد الأدنى من محتوى الألمنيوم من 60 إلى 70٪. يمكن استخدام المطاحن الكروية أو مطاحن القضبان أو مطاحن المطرقة لتقليل الأكاسيد والمواد غير المعدنية إلى مساحيق دقيقة. يتم فصل الأوساخ والمواد الأخرى غير القابلة للاسترداد عن المعدن عن طريق الغربلة و / أو تصنيف الهواء و / أو الفصل المغناطيسي.
• تحميص. رقائق الألمنيوم المدعمة بالورق أو الجوتا بيرشا أو العزل هي مدخلات في هذه العملية. في عملية التحميص ، يتم شحن المواد الكربونية المرتبطة برقائق الألومنيوم ثم فصلها عن المنتج المعدني.
• تعرق الألمنيوم. التعرق هو عملية استخلاص المعادن بالحرارة تُستخدم لاستعادة الألمنيوم من الخردة التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد. تعتبر خردة الألمنيوم عالية الحديد والمسبوكات والخبث مدخلات في هذه العملية. تستخدم الأفران الانعكاسية ذات اللهب المكشوف ذات المواقد المائلة عمومًا. يتم الفصل عندما يذوب الألمنيوم ومكونات أخرى منخفضة الانصهار وتتسرب إلى أسفل الموقد ، من خلال شبكة حديدية وفي قوالب مبردة بالهواء ، أو تجميع الأواني أو الآبار. المنتج يسمى "خنزير تعرق". المواد عالية الانصهار بما في ذلك الحديد والنحاس ومنتجات الأكسدة المتكونة أثناء عملية التعرق يتم سحبها بشكل دوري من الفرن.
• تنقية الصهر الانعكاسي (الكلور). تستخدم الأفران الانعكاسية لتحويل الخردة النظيفة أو الخنازير المتعرقة أو ، في بعض الحالات ، الخردة غير المعالجة إلى سبائك مواصفة. يتم شحن الخردة إلى الفرن بوسائل ميكانيكية. تتم إضافة المواد للمعالجة عن طريق الدُفعة أو التغذية المستمرة. بعد شحن الخردة ، يتم إضافة تدفق لمنع التلامس مع والأكسدة اللاحقة للذوبان عن طريق الهواء (تدفق الغطاء). تتم إضافة تدفقات المذيبات التي تتفاعل مع المواد غير المعدنية ، مثل البقايا من الطلاءات والأوساخ المحترقة ، لتشكيل مواد غير قابلة للذوبان تطفو على السطح كخبث. ثم يتم إضافة عوامل صناعة السبائك ، حسب المواصفات. ترهيب هي العملية التي تقلل محتوى المغنيسيوم في الشحنة المنصهرة. عند إزالة الخبث بغاز الكلور ، يتم حقن الكلور من خلال أنابيب الكربون أو الرماح ويتفاعل مع المغنيسيوم والألمنيوم أثناء فقاعاته. في خطوة القشط ، يتم تقشير التدفقات شبه الصلبة غير النقية من سطح المصهور.
• تنقية الصهر الانعكاسي (الفلور). تشبه هذه العملية عملية صهر الصهر الانعكاسية (الكلور) فيما عدا استخدام فلوريد الألومنيوم بدلاً من الكلور.

يسرد الجدول 1 التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الألمنيوم.

الجدول 1. الضوابط الهندسية / الإدارية للألمنيوم ، حسب العملية

استخلاص النحاس

تستخدم صناعة النحاس الثانوية الخردة الحاملة للنحاس لإنتاج النحاس المعدني وسبائك النحاس. يمكن تصنيف المواد الخام المستخدمة على أنها خردة جديدة تم إنتاجها في تصنيع المنتجات النهائية أو الخردة القديمة من المواد القديمة المهترئة أو التي تم إنقاذها. تشمل مصادر الخردة القديمة الأسلاك وتركيبات السباكة والمعدات الكهربائية والسيارات والأجهزة المنزلية. وتشمل المواد الأخرى ذات القيمة النحاسية الخبث والكبريت ورماد المسابك والكنس من المصاهر. يتم تضمين الخطوات التالية:

• التجريد والفرز. يتم فرز الخردة على أساس محتواها من النحاس ونظافتها. يمكن فصل الخردة النظيفة يدويًا للشحن مباشرة إلى فرن الصهر والسبائك. يمكن فصل المكونات الحديدية مغناطيسياً. يتم تجريد أغطية العزل وكابلات الرصاص يدويًا أو بواسطة معدات مصممة خصيصًا.
• قولبة وسحق. يتم ضغط الأسلاك النظيفة واللوحة الرقيقة والشاشة السلكية والجسور والخراطة والرقائق لتسهيل التعامل معها. تشمل المعدات المستخدمة مكابس بالات هيدروليكية وطواحين مطرقية وطواحين كروية.
• تمزيق. يتم فصل الأسلاك النحاسية عن العزل عن طريق تقليل حجم الخليط. ثم يتم فرز المواد المقطعة حسب التصنيف الهوائي أو الهيدروليكي مع الفصل المغناطيسي لأي مواد حديدية.
• الطحن وفصل الجاذبية. تؤدي هذه العملية نفس وظيفة التقطيع ولكنها تستخدم وسيط فصل مائي ومواد إدخال مختلفة مثل الخبث والكبريت والكشط ورماد المسابك والكنس وغبار الكيس.
• تجفيف. تتم إزالة القصاصات والخراطة والرقائق التي تحتوي على شوائب عضوية متطايرة مثل سوائل التقطيع والزيوت والشحوم.
• حرق العزل. تقوم هذه العملية بفصل العزل والطلاءات الأخرى عن الأسلاك النحاسية عن طريق حرق هذه المواد في الأفران. يتم شحن خردة الأسلاك على دفعات إلى غرفة الإشعال الأولية أو الحارق اللاحق. ثم يتم تمرير منتجات الاحتراق المتطايرة من خلال غرفة احتراق ثانوية أو حاوية للتجميع. يتم إنشاء الجسيمات غير المحددة والتي قد تشمل الدخان والطين وأكاسيد المعادن. قد تحتوي الغازات والأبخرة على أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات.
• التعرق. تتم إزالة المكونات منخفضة الذوبان بالبخار من الخردة عن طريق تسخين الخردة إلى درجة حرارة مضبوطة أعلى بقليل من نقطة انصهار المعادن المراد تعرقها. المعدن الأساسي ، النحاس ، ليس هو المكون المنصهر بشكل عام.
• ترشيح كربونات الأمونيوم. يمكن استعادة النحاس من الخردة النظيفة نسبيًا عن طريق النض والذوبان في محلول أساسي من كربونات الأمونيوم. تتفاعل الأيونات النحاسية في محلول الأمونيا مع النحاس المعدني لإنتاج أيونات نحاسية ، والتي يمكن إعادة أكسدة الحالة النحاسية عن طريق أكسدة الهواء. بعد فصل المحلول الخام من بقايا الترشيح ، يتم استعادة أكسيد النحاس بالتقطير بالبخار.
• التقطير بالبخار. يؤدي غليان المادة المرشحة من عملية ترشيح الكربونات إلى ترسيب أكسيد النحاس. ثم يجفف أكسيد النحاس.
• تخفيض الهيدروجين الحراري المائي. يتم تسخين محلول كربونات الأمونيوم المحتوي على أيونات النحاس تحت ضغط في الهيدروجين ، مما يؤدي إلى ترسيب النحاس كمسحوق. يتم ترشيح النحاس وغسله وتجفيفه وتلبيده تحت جو من الهيدروجين. المسحوق مطحون ومفرز.
• ترشيح حامض الكبريتيك. يتم إذابة خردة النحاس في حمض الكبريتيك الساخن لتكوين محلول كبريتات النحاس لتغذية عملية الاستخلاص الكهربائي. بعد الهضم ، يتم ترشيح البقايا غير المذابة.
• صهر المحول. يتم شحن النحاس الأسود المصهور إلى المحول ، وهو عبارة عن لبنة مقاومة للصهر على شكل كمثرى أو أسطوانية الشكل. يتم نفخ الهواء في الشحنات المنصهرة من خلال فوهات تسمى فوهات. يؤكسد الهواء كبريتيد النحاس والمعادن الأخرى. يضاف تدفق يحتوي على السيليكا ليتفاعل مع أكاسيد الحديد لتكوين خبث سيليكات الحديد. يتم نزع هذا الخبث من الفرن ، عادة عن طريق قلب الفرن ثم هناك ضربة ثانوية ومزيل الدسم. يُطلق على النحاس الناتج عن هذه العملية نحاس نفطة. يتم بشكل عام تنقية النحاس المنفّط في فرن تنقية الحريق.
• تكرير الحريق. النحاس المنبعث من المحول هو حريق مكرر في فرن أسطواني مائل ، وعاء مثل الفرن الانعكاسي. يتم شحن النحاس المنفط إلى وعاء التكرير في جو مؤكسد. يتم إزالة الشوائب من السطح ويتم إنشاء جو مختزل عن طريق إضافة جذوع الأشجار الخضراء أو الغاز الطبيعي. ثم يتم صب المعدن المنصهر الناتج. إذا تم تكرير النحاس كهربائياً ، فسيتم صب النحاس المكرر كأنود.
• التكرير الالكتروليتي. يتم وضع الأنودات الناتجة عن عملية تكرير الحريق في خزان يحتوي على حامض الكبريتيك وتيار مباشر. يتأين النحاس من الأنود وتترسب أيونات النحاس على صفيحة نحاسية نقية. عندما تذوب الأنودات في المنحل بالكهرباء ، تستقر الشوائب في قاع الخلية على شكل مادة لزجة. يمكن أيضًا معالجة هذا الوحل لاستعادة القيم المعدنية الأخرى. يتم صهر نحاس الكاثود المنتج ويصب في مجموعة متنوعة من الأشكال.

يسرد الجدول 2 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص النحاس.

الجدول 2. الضوابط الهندسية / الإدارية للنحاس ، حسب العملية

استخلاص الرصاص

قد تتطلب المواد الخام المشتراة بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية معالجة قبل شحنها في فرن الصهر. يناقش هذا القسم المواد الخام الأكثر شيوعًا التي يتم شراؤها بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية والضوابط الهندسية الممكنة وممارسات العمل للحد من تعرض الموظفين للرصاص من عمليات معالجة المواد الخام. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن العثور على غبار الرصاص بشكل عام في جميع أنحاء مرافق استخلاص الرصاص وأن أي هواء من المركبات يحتمل أن يثير غبار الرصاص الذي يمكن استنشاقه أو التصاقه بالأحذية والملابس والجلد والشعر.

بطاريات السيارات

المادة الخام الأكثر شيوعًا في مصهر الرصاص الثانوي هي بطاريات السيارات غير المرغوب فيها. سيتم استعادة حوالي 50٪ من وزن بطارية السيارات غير المرغوب فيها كرصاص معدني في عملية الصهر والتكرير. ما يقرب من 90٪ من بطاريات السيارات المصنعة اليوم تستخدم علبة أو علبة من البولي بروبلين. يتم استخلاص حالات البولي بروبلين بواسطة جميع مصاهر الرصاص الثانوية تقريبًا نظرًا للقيمة الاقتصادية العالية لهذه المادة. يمكن أن تولد معظم هذه العمليات أبخرة معدنية ، وخاصة الرصاص والأنتيمون.

In كسر بطارية السيارة هناك إمكانية لتكوين الزرنيخ أو الستيبين بسبب وجود الزرنيخ أو الأنتيمون المستخدم كعوامل تصلب في المعدن الشبكي وإمكانية وجود الهيدروجين الناشئ.

العمليات الأربع الأكثر شيوعًا لكسر بطاريات السيارات هي:

1. رأى عالية السرعة
2. رأى سرعة بطيئة
3. قص
4. تكسير البطارية بالكامل (كسارة زحل أو آلة التقطيع أو مطحنة المطرقة).

تتضمن العمليات الثلاث الأولى من هذه العمليات قطع الجزء العلوي من البطارية ، ثم تفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص. تتضمن العملية الرابعة سحق البطارية بالكامل في مطحنة المطرقة وفصل المكونات عن طريق فصل الجاذبية.

فصل بطارية السيارة يحدث بعد كسر بطاريات السيارات حتى يمكن فصل المواد الحاملة للرصاص عن مادة العلبة. قد تؤدي إزالة الغلاف إلى توليد ضباب حمضي. التقنيات الأكثر استخدامًا لإنجاز هذه المهمة هي:

• • كتيب تقنية. يتم استخدام هذا من قبل الغالبية العظمى من مصاهر الرصاص الثانوية ويظل الأسلوب الأكثر استخدامًا في المصاهر الصغيرة والمتوسطة الحجم. بعد مرور البطارية عبر المنشار أو القص ، يقوم الموظف يدويًا بتفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص في كومة ويضع العلبة وأعلى البطارية في كومة أخرى أو نظام نقل.
• A بهلوان جهاز. يتم وضع البطاريات في جهاز بهلوان بعد أن يتم قطع / قطع الأسطح لفصل المجموعات عن الصناديق. تتخلص الضلوع الموجودة داخل الكأس من المجموعات لأنها تدور ببطء. تقع المجموعات من خلال الفتحات الموجودة في البهلوان بينما يتم نقل الصناديق إلى النهاية البعيدة ويتم جمعها عند خروجها. تتم معالجة أغطية وأغطية البطاريات البلاستيكية والمطاطية بشكل أكبر بعد فصلها عن مادة تحمل الرصاص.
• A عملية الحوض / الطفو. عادة ما يتم دمج عملية الحوض / الطفو مع مطحنة المطرقة أو عملية التكسير لكسر البطارية. يتم وضع قطع البطارية ، محمل الرصاص والأغلفة ، في سلسلة من الخزانات المملوءة بالماء. تغرق مادة تحمل الرصاص في قاع الخزانات وتتم إزالتها بواسطة ناقل لولبي أو سلسلة جر بينما تطفو مادة العلبة ويتم نزعها من سطح الخزان.

البطاريات الصناعية التي كانت تستخدم لتشغيل المعدات الكهربائية المتنقلة أو للاستخدامات الصناعية الأخرى يتم شراؤها بشكل دوري للمواد الخام من قبل معظم المصاهر الثانوية. تحتوي العديد من هذه البطاريات على أغلفة فولاذية تتطلب إزالتها عن طريق قطع العلبة مفتوحة بشعلة قطع أو منشار يعمل بالغاز يدويًا.

شراء خردة تحمل الرصاص الأخرى

تشتري مصاهر الرصاص الثانوية مجموعة متنوعة من مواد الخردة الأخرى كمواد خام لعملية الصهر. وتشمل هذه المواد خردة مصانع البطاريات ، وكبريتات تكرير الرصاص ، وخردة الرصاص المعدني مثل النوع الخطي وغطاء الكابلات ، ومخلفات الرصاص رباعي الإيثيل. يمكن شحن هذه الأنواع من المواد مباشرة في أفران الصهر أو خلطها بمواد شحن أخرى.

مناولة ونقل المواد الخام

يعتبر مناولة المواد الخام ونقلها وتخزينها جزءًا أساسيًا من عملية صهر الرصاص الثانوية. يتم نقل المواد بواسطة رافعات شوكية أو رافعات أمامية أو ناقلات ميكانيكية (لولبية أو رافعة دلو أو حزام). الطريقة الأساسية لنقل المواد في صناعة الرصاص الثانوية هي المعدات المتنقلة.

تتضمن بعض طرق النقل الميكانيكية الشائعة التي تستخدمها مصاهر الرصاص الثانوية ما يلي: أنظمة النقل بالحزام التي يمكن استخدامها لنقل مواد تغذية الفرن من مناطق التخزين إلى منطقة تفحم الفرن ؛ الناقلات اللولبية لنقل غبار المداخن من الكيس إلى فرن التكتل أو منطقة التخزين أو مصاعد الدلو وسلاسل / خطوط السحب.

صهر

تتضمن عملية الصهر في مصهر ثانوي للرصاص تقليل الخردة الحاملة للرصاص إلى رصاص معدني في فرن صهر أو انعكاسي.

أفران الانفجار مشحونة بالمواد الحاملة للرصاص وفحم الكوك (الوقود) والحجر الجيري والحديد (التدفق). يتم إدخال هذه المواد في الفرن الموجود في الجزء العلوي من عمود الفرن أو من خلال باب الشحن الموجود على جانب العمود الموجود أعلى الفرن. بعض المخاطر البيئية المرتبطة بعمليات الأفران العالية هي الأبخرة والجسيمات المعدنية (خاصة الرصاص والأنتيمون) والحرارة والضوضاء وأول أكسيد الكربون. يتم استخدام مجموعة متنوعة من آليات نقل المواد المشحونة في صناعة الرصاص الثانوية. ربما تكون رافعة التخطي هي الأكثر شيوعًا. تشمل الأجهزة الأخرى المستخدمة القواديس الاهتزازية والناقلات الحزامية والمصاعد الدلو.

تتضمن عمليات سحب أفران الصهر إزالة الرصاص المصهور والخبث من الفرن إلى قوالب أو مغارف. تقوم بعض المصاهر بضغط المعدن مباشرة في الغلاية التي تحافظ على المعدن منصهرًا للتكرير. تقوم المصاهر المتبقية بصب معدن الفرن إلى كتل وتسمح للكتل بالتصلب.

يدخل هواء الانفجار لعملية الاحتراق إلى فرن الصهر من خلال tuyères والتي تبدأ أحيانًا بالملء بالتراكمات ويجب أن يتم ثقبها جسديًا ، عادةً بقضيب فولاذي ، لمنع انسدادها. الطريقة التقليدية لإنجاز هذه المهمة هي إزالة غطاء التويير وإدخال القضيب الفولاذي. بعد التثقيب ، يتم استبدال الغطاء.

أفران عاكسة يتم شحن المواد الخام الحاملة للرصاص بواسطة آلية شحن الفرن. عادة ما تحتوي الأفران الانعكاسية في صناعة الرصاص الثانوية على قوس نوابض أو قوس معلق مصنوع من الطوب المقاوم للحرارة. العديد من الملوثات والمخاطر المادية المرتبطة بالأفران الانعكاسية مماثلة لتلك الموجودة في الأفران العالية. يمكن أن تكون هذه الآليات عبارة عن مكبس هيدروليكي أو ناقل لولبي أو أجهزة أخرى مماثلة لتلك الموصوفة للأفران العالية.

عمليات التنصت على الأفران العاكسة تشبه إلى حد بعيد عمليات التنصت في أفران الانفجار.

تنقية

يتم تكرير الرصاص في مصاهر الرصاص الثانوية في غلايات أو أواني تعمل بالحرق غير المباشر. عادةً ما يتم صهر المعدن من أفران الصهر في الغلاية ، ثم يتم تعديل محتوى العناصر النزرة لإنتاج السبيكة المرغوبة. المنتجات الشائعة هي الرصاص اللين (النقي) وسبائك مختلفة من الرصاص الصلب (الأنتيمون).

تستخدم جميع عمليات تكرير الرصاص الثانوية تقريبًا طرقًا يدوية لإضافة مواد صناعة السبائك إلى الغلايات واستخدام طرق الخبث اليدوية. يتم مسح الخبث إلى حافة الغلاية وإزالته بواسطة مجرفة أو ملعقة كبيرة في وعاء.

يسرد الجدول 3 التعرضات والضوابط لعمليات استصلاح الرصاص.

الجدول 3. الضوابط الهندسية / الإدارية للقيادة ، حسب العملية

استخلاص الزنك

تستخدم صناعة الزنك الثانوية قصاصات جديدة وكاشطات ورماد وكاشطات مصبوبة وخبث الجلفنة وغبار المداخن والمخلفات الكيميائية كمصادر للزنك. معظم الخردة الجديدة المعالجة عبارة عن سبائك قائمة على الزنك والنحاس من أواني الجلفنة والصب. تشتمل فئة الخردة القديمة على لوحات نقش الزنك القديمة ، ومسبوكات القوالب ، وخردة القضبان والقوالب. العمليات هي كما يلي:

• التعرق الانعكاسي. تستخدم أفران التعرق لفصل الزنك عن المعادن الأخرى عن طريق التحكم في درجة حرارة الفرن. تعتبر منتجات الخردة المصبوبة ، مثل شبكات السيارات وإطارات لوحات السيارات ، وجلود أو بقايا الزنك ، مواد أولية لهذه العملية. يتم شحن الخردة إلى الفرن ، ويضاف التدفق ويذوب المحتويات. تتم إزالة المخلفات عالية الانصهار ويتدفق الزنك المصهور من الفرن مباشرة إلى العمليات اللاحقة ، مثل الصهر أو التكرير أو صناعة السبائك أو إلى أوعية التجميع. تشمل الملوثات المعدنية الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم. الملوثات الأخرى هي عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلوريدات.
• تعرق دوار. في هذه العملية ، يتم شحن خردة الزنك والمنتجات المصبوبة والمخلفات والكشط إلى فرن يعمل بالحرق المباشر ويتم صهرها. يتم إزالة الدسم المصهور ، ويتم جمع معدن الزنك في غلايات موجودة خارج الفرن. ثم تتم إزالة المواد غير القابلة للانصهار ، الخبث ، قبل إعادة الشحن. يتم إرسال المعدن الناتج عن هذه العملية إلى عملية التقطير أو صناعة السبائك. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
• دثر التعرق والغلاية (وعاء) التعرق. في هذه العمليات ، يتم شحن خردة الزنك ومنتجات مصبوب بخار القوالب والمخلفات والكاشطات إلى الفرن الغطس ، ويتم إرسال المادة المعرقة والزنك المتعرق إلى عمليات التكرير أو صناعة السبائك. تتم إزالة المخلفات بواسطة شاشة شاكر تفصل الخبث عن الخبث. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
• التكسير / الغربلة. يتم سحق بقايا الزنك أو سحقها لتفكيك الروابط الفيزيائية بين الزنك المعدني وتدفق الملوثات. ثم يتم فصل المادة المختزلة في خطوة فرز أو تصنيف هوائي. يمكن أن ينتج عن التكسير أكسيد الزنك وكميات قليلة من المعادن الثقيلة والكلوريدات.
• ترشيح كربونات الصوديوم. تتم معالجة المخلفات كيميائيًا لتتسرب وتحويل الزنك إلى أكسيد الزنك. يتم سحق الخردة وغسلها أولاً. في هذه الخطوة ، يتم ترشيح الزنك من المادة. يتم معالجة الجزء المائي بكربونات الصوديوم ، مما يؤدي إلى ترسب الزنك. يتم تجفيف المادة المترسبة وتحميصها لإنتاج أكسيد الزنك الخام. ثم يتم اختزال أكسيد الزنك إلى معدن الزنك. يمكن إنتاج ملوثات مختلفة من ملح الزنك.
• غلاية (وعاء) ، بوتقة ، انعكاسية ، صهر بالحث الكهربائي. يتم شحن الخردة إلى الفرن ويتم إضافة التدفقات. يتم تحريك الحمام لتشكيل خبث يمكن قشطه من السطح. بعد الانتهاء من الفرن ، يُسكب معدن الزنك في مغارف أو قوالب. يمكن إنتاج أبخرة أكسيد الزنك والأمونيا وكلوريد الأمونيوم وكلوريد الهيدروجين وكلوريد الزنك.
• صناعة السبائك. تتمثل وظيفة هذه العملية في إنتاج سبائك الزنك من خردة معدن الزنك المعالجة مسبقًا عن طريق إضافتها في غلاية التكرير المتدفقات وعوامل صناعة السبائك إما في شكل صلب أو منصهر. ثم يتم خلط المحتويات ، ويتم تقشير الخبث ، ويتم صب المعدن في أشكال مختلفة. تعتبر الجسيمات التي تحتوي على الزنك ، وسبائك المعادن ، والكلوريدات ، والغازات والأبخرة غير النوعية ، بالإضافة إلى الحرارة ، من حالات التعرض المحتملة.
• التقطير دثر. تُستخدم عملية التقطير الدثر لاستعادة الزنك من السبائك وتصنيع سبائك الزنك النقية. هذه العملية شبه مستمرة والتي تتضمن شحن الزنك المصهور من وعاء الصهر أو فرن التعرق إلى قسم دثر وتبخير الزنك وتكثيف الزنك المتبخر والتنصت من المكثف إلى القوالب. تتم إزالة البقايا بشكل دوري من دثر.
• معوجة التقطير / الأكسدة ودثر التقطير / الأكسدة. ناتج عمليات التقطير / الأكسدة والتقطير / الأكسدة معوجة هو أكسيد الزنك. تشبه هذه العملية عملية التقطير المعوج من خلال خطوة التبخير ، ولكن في هذه العملية ، يتم تجاوز المكثف ويضاف هواء الاحتراق. يتم تفريغ البخار من خلال فتحة في تيار الهواء. يحدث الاحتراق التلقائي داخل غرفة مبطنة بالبخار حراريًا. يتم نقل المنتج عن طريق غازات الاحتراق والهواء الزائد إلى داخل الكيس حيث يتم تجميع المنتج. يوجد هواء زائد لضمان الأكسدة الكاملة ولتبريد المنتج. يمكن أن تؤدي كل من عمليات التقطير هذه إلى التعرض لأبخرة أكسيد الزنك ، بالإضافة إلى الجسيمات المعدنية الأخرى وأكاسيد التعرض للكبريت.

يسرد الجدول 4 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزنك.

الجدول 4. الضوابط الهندسية / الإدارية للزنك ، حسب العملية

استخلاص المغنيسيوم

يتم الحصول على الخردة القديمة من مصادر مثل قطع غيار السيارات والطائرات وألواح الطباعة الحجرية القديمة والمتقادمة ، وكذلك بعض الحمأة من مصاهر المغنيسيوم الأولية. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات ، خراطة ، حفر ، كاشطات ، خبث ، خبث ومواد معيبة من مصانع الألواح ومصانع التصنيع. الخطر الأكبر في التعامل مع المغنيسيوم هو الحريق. يمكن أن تشتعل شظايا صغيرة من المعدن بسهولة بواسطة شرارة أو لهب.

• الفرز اليدوي. تُستخدم هذه العملية لفصل أجزاء المغنيسيوم وسبائك المغنيسيوم عن المعادن الأخرى الموجودة في الخردة. يتم توزيع الخردة يدويًا ، ويتم فرزها على أساس الوزن.
• انصهار وعاء مفتوح. تستخدم هذه العملية لفصل المغنيسيوم عن الملوثات في الخردة المصنفة. يضاف الخردة إلى بوتقة ويتم تسخينها ويضاف تدفق يتكون من خليط من الكالسيوم والصوديوم وكلوريد البوتاسيوم. ثم يتم صب المغنيسيوم المصهور في سبائك.

يسرد الجدول 5 التعرضات والضوابط لعمليات استخلاص المغنيسيوم.

الجدول 5. الضوابط الهندسية / الإدارية للمغنيسيوم ، حسب العملية

استصلاح الزئبق

المصادر الرئيسية للزئبق هي ملغم الأسنان ، وبطاريات الزئبق الخردة ، والحمأة من عمليات التحليل الكهربائي التي تستخدم الزئبق كمحفز ، والزئبق من مصانع الكلور القلوي المفككة والأدوات المحتوية على الزئبق. يمكن أن يلوث بخار الزئبق كل من هذه العمليات.

• الساحق. تُستخدم عملية التكسير لإطلاق الزئبق المتبقي من الحاويات المعدنية والبلاستيكية والزجاجية. بعد سحق الحاويات ، يتم إرسال الزئبق السائل الملوث إلى عملية الترشيح.
• تصفية. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان مثل الأوساخ عن طريق تمرير الخردة الحاملة لبخار الزئبق عبر وسيط مرشح. يتم تغذية الزئبق المصفى بعملية الأوكسجين ويتم إرسال المواد الصلبة التي لا تمر عبر المرشحات لإعادة التقطير.
• تقطير فراغي. يستخدم التقطير الفراغي لتنقية الزئبق الملوث عندما يكون ضغط بخار الشوائب أقل بكثير من ضغط الزئبق. يتم تبخير شحنة الزئبق في وعاء التسخين وتتكثف الأبخرة باستخدام مكثف مبرد بالماء. يتم جمع الزئبق المنقى وإرساله إلى عملية التعبئة. يتم إرسال البقايا المتبقية في وعاء التسخين إلى عملية إعادة التقوية لاستعادة آثار الزئبق التي لم يتم استعادتها في عملية التقطير الفراغي.
• تنقية الحل. تزيل هذه العملية الملوثات المعدنية والعضوية عن طريق غسل الزئبق السائل الخام بحمض مخفف. والخطوات المتبعة هي: ترشيح الزئبق الخام السائل بحمض النيتريك المخفف لفصل الشوائب المعدنية ؛ تحريض الزئبق الحمضي بالهواء المضغوط لتوفير خلط جيد ؛ الصب لفصل الزئبق عن الحمض ؛ الغسل بالماء لإزالة الحمض المتبقي ؛ وترشيح الزئبق في وسط مثل الكربون المنشط أو هلام السيليكا لإزالة آخر آثار الرطوبة. بالإضافة إلى بخار الزئبق يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات والمواد الكيميائية العضوية والضباب الحمضي.
• أكسجين. تعمل هذه العملية على تنقية الزئبق المصفى عن طريق إزالة الشوائب المعدنية عن طريق الأكسدة مع تجنيب الهواء. تتضمن عملية الأكسدة خطوتين ، تجنيب وتصفية. في خطوة التجنيب ، يتم تحريك الزئبق الملوث بالهواء في وعاء مغلق لأكسدة الملوثات المعدنية. بعد تجنيب الزئبق ، يتم ترشيح الزئبق في طبقة من الفحم لإزالة أكاسيد الفلزات الصلبة.
• معوجة. تُستخدم عملية التقوية لإنتاج الزئبق النقي عن طريق تطاير الزئبق الموجود في الخردة الصلبة الحاملة للزئبق. والخطوات المتبعة في عملية التقوية هي: تسخين الخردة بمصدر حرارة خارجي في وعاء ثابت مغلق أو كومة من الصواني لتبخير الزئبق ؛ تكثيف بخار الزئبق في مكثفات مبردة بالماء ؛ تجميع الزئبق المكثف في وعاء تجميع.

يسرد الجدول 6 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزئبق.

الجدول 6 - الضوابط الهندسية / الإدارية للزئبق حسب العملية

استصلاح النيكل

المواد الخام الرئيسية لاستخلاص النيكل هي السبائك القائمة على النيكل والنحاس وبخار الألومنيوم ، والتي يمكن العثور عليها كخردة قديمة أو جديدة. تتألف الخردة القديمة من السبائك التي يتم انتشالها من الآلات وأجزاء الطائرات ، بينما تشير الخردة الجديدة إلى خردة الألواح والخراطة والمواد الصلبة التي هي منتجات ثانوية لتصنيع منتجات السبائك. يتم تضمين الخطوات التالية في استخلاص النيكل:

• فرز. يتم فحص الخردة وفصلها يدويًا عن المواد غير المعدنية وغير النيكل. ينتج عن الفرز التعرض للغبار.
• إزالة الشحوم. يتم إزالة الشحوم من خردة النيكل باستخدام ثلاثي كلورو إيثيلين. يتم ترشيح الخليط أو الطرد المركزي لفصل خردة النيكل. يمر محلول المذيب المستهلك من ثلاثي كلورو إيثيلين والشحوم من خلال نظام استرداد بالمذيبات. يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات أثناء إزالة الشحوم.
• فرن الصهر (القوس الكهربائي أو الانعكاسي الدوار). يتم شحن الخردة في فرن القوس الكهربائي ويضاف عامل الاختزال ، وعادة ما يكون الجير. يتم إذابة الشحنة وإما صبها في سبائك أو إرسالها مباشرة إلى مفاعل لتكرير إضافي. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
• تكرير المفاعل. يتم إدخال المعدن المنصهر في مفاعل حيث يتم إضافة خردة القاعدة الباردة والنيكل الخنزير ، يليه الجير والسيليكا. تضاف بعد ذلك مواد السبائك مثل المنغنيز أو الكولومبيوم أو التيتانيوم لإنتاج تركيبة السبائك المرغوبة. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
• صب السبائك المعدنية. تتضمن هذه العملية صب المعدن المنصهر من فرن الصهر أو مفاعل التكرير إلى سبائك. يُسكب المعدن في قوالب ويترك ليبرد. تتم إزالة السبائك من القوالب. التعرض للحرارة والأبخرة المعدنية ممكن.

يتم سرد التعرضات وتدابير التحكم لعمليات استخلاص النيكل في الجدول 7.

الجدول 7. الضوابط الهندسية / الإدارية للنيكل ، حسب العملية

استصلاح المعادن النفيسة

تتكون المواد الخام لصناعة المعادن الثمينة من الخردة القديمة والجديدة. تشتمل الخردة القديمة على مكونات إلكترونية من معدات عسكرية ومدنية متقادمة وخردة من صناعة طب الأسنان. يتم إنشاء خردة جديدة أثناء تصنيع وتصنيع منتجات المعادن الثمينة. المنتجات هي المعادن الأولية مثل الذهب والفضة والبلاتين والبلاديوم. تشمل معالجة المعادن الثمينة الخطوات التالية:

• الفرز والتقطيع اليدوي. يتم فرز الخردة التي تحتوي على معادن ثمينة وسحقها وتقطيعها يدويًا في مطحنة المطرقة. مطاحن المطرقة صاخبة.
• عملية الحرق. يتم حرق الخردة المصنفة لإزالة الورق والبلاستيك والملوثات السائلة العضوية. من الممكن التعرض للمواد الكيميائية العضوية وغازات الاحتراق والغبار.
• صهر أفران الانفجار. يتم شحن الخردة المعالجة في فرن الصهر ، إلى جانب أكاسيد فحم الكوك والتدفق وأكاسيد المعادن الخبثية المعاد تدويرها. يتم إذابة الشحنة وخبثها لإنتاج النحاس الأسود الذي يحتوي على المعادن الثمينة. يحتوي الخبث الصلب المتكون على معظم شوائب الخبث. قد يوجد غبار وضوضاء.
• صهر المحول. تم تصميم هذه العملية لزيادة تنقية النحاس الأسود عن طريق نفخ الهواء عبر المصهور في محول. تتم إزالة الملوثات المعدنية المحتوية على الخبث وإعادة تدويرها في فرن الصهر. يتم صب سبائك النحاس التي تحتوي على المعادن الثمينة في قوالب.
• التكرير الالكتروليتي. تعمل سبائك النحاس بمثابة أنود لخلية التحليل الكهربائي. وبالتالي فإن النحاس النقي يصفيح خارجًا على القطب السالب بينما تسقط المعادن الثمينة إلى قاع الخلية ويتم جمعها على شكل الوحل. المنحل بالكهرباء المستخدم هو كبريتات النحاس. التعرض للرذاذ الحمضي ممكن.
• التكرير الكيميائي. تتم معالجة الوحل المعدني الثمين الناتج عن عملية التكرير الإلكتروليتي كيميائيًا لاستعادة المعادن الفردية. تُستخدم العمليات القائمة على السيانيد لاستعادة الذهب والفضة ، والتي يمكن أيضًا استعادتها عن طريق إذابتها فيهما أكوا ريجيا محلول و / أو حمض النيتريك ، متبوعًا بالترسيب بكبريتات الحديدوز أو كلوريد الصوديوم لاستعادة الذهب والفضة ، على التوالي. يمكن استعادة معادن مجموعة البلاتين عن طريق إذابتها في الرصاص المصهور ، والذي يتم معالجته بعد ذلك بحمض النيتريك ويترك بقايا يمكن من خلالها ترسيب معادن مجموعة البلاتين بشكل انتقائي. يتم بعد ذلك إذابة رواسب المعادن الثمينة أو إشعالها لتجميع الذهب والفضة كحبوب ومعادن البلاتين كإسفنج. يمكن أن يكون هناك تعرض للحمض.

يتم سرد التعرضات والضوابط ، حسب العملية ، في الجدول 8 (انظر أيضا "صهر الذهب وتنقيته").

الجدول 8. الضوابط الهندسية / الإدارية للمعادن الثمينة ، حسب العملية

استصلاح الكادميوم

تشتمل الخردة القديمة التي تحتوي على الكادميوم على أجزاء مطلية بالكادميوم من المركبات والقوارب غير المرغوب فيها ، والأجهزة المنزلية ، والأجهزة والمثبتات ، وبطاريات الكادميوم ، وملامسات الكادميوم من المفاتيح والمرحلات وغيرها من سبائك الكادميوم المستخدمة. عادة ما تكون الخردة الجديدة عبارة عن مرفوضات تحمل بخار الكادميوم ومنتجات ثانوية ملوثة من الصناعات التي تتعامل مع المعادن. عمليات الاستصلاح هي:

• ما قبل المعالجة. تتضمن خطوة المعالجة المسبقة للخردة إزالة الشحوم بالبخار لخردة السبيكة. يتم تدوير أبخرة المذيبات الناتجة عن تسخين المذيبات المعاد تدويرها من خلال وعاء يحتوي على سبائك الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف المذيب والشحم المنزوع منه وفصلهما مع إعادة تدوير المذيب. يمكن أن يكون هناك تعرض لغبار الكادميوم والمذيبات.
• الصهر / التكرير. في عملية الصهر / التكرير ، تتم معالجة خردة السبائك المعالجة مسبقًا أو خردة الكادميوم الأولي لإزالة أي شوائب وإنتاج سبيكة الكادميوم أو عنصر الكادميوم. قد توجد منتجات التعرض لاحتراق النفط والغاز وغبار الزنك والكادميوم.
• معوجة التقطير. يتم شحن سبيكة الخردة منزوعة الشحوم إلى معوجة ويتم تسخينها لإنتاج أبخرة الكادميوم التي يتم جمعها لاحقًا في مكثف. ثم يصبح المعدن المنصهر جاهزًا للصب. التعرض لغبار الكادميوم ممكن.
• ذوبان / نزع. يُشحن معدن الكادميوم في وعاء انصهار ويُسخن إلى المرحلة المنصهرة. في حالة وجود الزنك في المعدن ، تتم إضافة التدفقات وعوامل الكلورة لإزالة الزنك. ومن بين حالات التعرض المحتملة أبخرة وغبار الكادميوم وأبخرة وغبار الزنك وكلوريد الزنك والكلور وكلوريد الهيدروجين والحرارة.
• صب. تشكل عملية الصب خط الإنتاج المطلوب من سبيكة الكادميوم المنقى أو معدن الكادميوم المنتج في الخطوة السابقة. يمكن أن ينتج عن عملية الصب غبار وأبخرة وحرارة الكادميوم.

يتم تلخيص التعرضات في عمليات استخلاص الكادميوم والضوابط اللازمة في الجدول 9.

الجدول 9. الضوابط الهندسية / الإدارية للكادميوم ، حسب العملية

استصلاح السيلينيوم

تُستخدم المواد الخام لهذا الجزء من الأسطوانات والخردة المستخدمة في التصوير الجاف أثناء تصنيع مقومات السيلينيوم. قد يكون غبار السيلينيوم موجودًا طوال الوقت. يمكن أن ينتج عن التقطير والصهر المعوج غازات احتراق وغبار. معوجة الصهر صاخبة. يتواجد ضباب ثاني أكسيد الكبريت والرذاذ الحمضي في عملية التكرير. يمكن إنتاج غبار المعادن من عمليات الصب (انظر الجدول 10).

الجدول 10. الضوابط الهندسية / الإدارية للسيلينيوم ، حسب العملية

عمليات الاستصلاح هي كما يلي:

• المعالجة المسبقة للخردة. تفصل هذه العملية السيلينيوم عن طريق العمليات الميكانيكية مثل مطحنة المطرقة أو التفجير بالخردق.
• معوجة الصهر. تعمل هذه العملية على تنقية وتركيز الخردة المعالجة مسبقًا في عملية التقطير المعوج عن طريق إذابة الخردة وفصل السيلينيوم عن الشوائب عن طريق التقطير.
• تنقية. تحقق هذه العملية تنقية خردة السيلينيوم بناءً على النض بمذيب مناسب مثل كبريتات الصوديوم المائي. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان عن طريق الترشيح ويتم معالجة المرشح لترسيب السيلينيوم.
• التقطير. تنتج هذه العملية سيلينيوم عالي النقاء بخار. يتم إذابة السيلينيوم وتقطيره وتكثيف أبخرة السيلينيوم ونقلها على شكل سيلينيوم مصهور إلى عملية تكوين منتج.
• التبريد. تُستخدم هذه العملية لإنتاج طلقة ومسحوق السيلينيوم المنقى. يستخدم ذوبان السيلينيوم في إنتاج طلقة. ثم يتم تجفيف الحقنة. الخطوات المطلوبة لإنتاج المسحوق هي نفسها ، باستثناء أن بخار السيلينيوم ، بدلاً من السيلينيوم المصهور ، هو المادة التي يتم إخمادها.
• يصب. تستخدم هذه العملية لإنتاج سبائك السيلينيوم أو أشكال أخرى من السيلينيوم المصهور. يتم إنتاج هذه الأشكال عن طريق صب السيلينيوم المصهور في قوالب بالحجم والشكل المناسبين وتبريد وتصلب الذوبان.

استصلاح الكوبالت

مصادر خردة الكوبالت هي عمليات طحن وخراطة من السبائك الفائقة ، وأجزاء المحرك القديمة أو البالية وشفرات التوربينات. عمليات الاستصلاح هي:

• الفرز اليدوي. يتم فرز الخردة الخام يدويًا لتحديد وفصل المكونات المكونة من قاعدة الكوبالت والنيكل والمكونات غير القابلة للمعالجة. هذه عملية مغبرة.
• إزالة الشحوم. يتم شحن الخردة المتسخة المصنفة إلى وحدة إزالة الشحوم حيث يتم تداول أبخرة فوق كلورو إيثيلين. يزيل هذا المذيب الشحوم والزيت من الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف خليط بخار المذيب - الزيت - الشحوم واسترداد المذيب. التعرض للمذيبات ممكنة.
• نسف. يتم تفجير الخردة منزوعة الشحوم بالحبيبات لإزالة الأوساخ والأكاسيد والصدأ. يمكن أن يكون الغبار موجودًا ، اعتمادًا على الحبيبات المستخدمة.
• عملية التخليل والمعالجة الكيميائية. تتم معالجة الخردة الناتجة عن عملية التفجير بالأحماض لإزالة بقايا الصدأ وملوثات الأكسيد. الضباب الحمضي هو تعرض محتمل.
• ذوبان الفراغ. يتم شحن الخردة التي يتم تنظيفها في فرن تفريغ ويتم صهرها بواسطة القوس الكهربائي أو الفرن الحثي. يمكن أن يكون هناك تعرض للمعادن الثقيلة.
• يصب. يتم صب السبائك المنصهرة في سبائك. الإجهاد الحراري ممكن.

انظر الجدول 11 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص الكوبالت.

الجدول 11. الضوابط الهندسية / الإدارية للكوبالت ، حسب العملية

استصلاح القصدير

المصادر الرئيسية للمواد الخام هي الزركشة الفولاذية المطلية بالقصدير ، والمرفوضات من شركات تصنيع علب الصفيح ، ولفائف الطلاء المرفوضة من صناعة الصلب ، وخبث وحمأة القصدير ، وخبث اللحام والحمأة ، والخردة المستخدمة من البرونز والبرونز ، والخردة المعدنية. يمكن العثور على غبار القصدير والضباب الحمضي في العديد من العمليات.

• ديالومينيزيشن. في هذه العملية ، يتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم الساخن لتصفية الألومنيوم من خردة علب الصفيح عن طريق ملامسة الخردة بهيدروكسيد الصوديوم الساخن ، وفصل محلول ألومينات الصوديوم عن بقايا الخردة ، وضخ ألومينات الصوديوم إلى عملية تكرير لاستعادة القصدير القابل للذوبان واستعادة القصدير القابل للذوبان. خردة القصدير الموزعة للتغذية.
• خلط دفعة. هذه العملية عبارة عن عملية ميكانيكية تُعد تغذية مناسبة للشحن إلى فرن الصهر عن طريق خلط الكبريتات والحمأة بمحتوى كبير من القصدير.
• الفصل الكيميائي. هذه العملية تستخرج القصدير في الخردة. يضاف محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم ونتريت الصوديوم أو نترات الصوديوم إلى الخردة المعالجة بالألمنيوم أو الخام. يتم إجراء عملية تصريف وضخ المحلول لعملية التكرير / الصب عند اكتمال تفاعل الفصل. يتم بعد ذلك غسل الخردة التي تم احتجازها.
• صهر الخبث. تُستخدم هذه العملية لتنقية الخبث جزئيًا وإنتاج معدن الفرن الخام عن طريق صهر الشحنة ، والاستفادة من معدن الفرن الخام ، والتنصت على الخبث والخبث.
• ترشيح الغبار والفلترة. تزيل هذه العملية قيم الزنك والكلور من غبار المداخن عن طريق الترشيح بحمض الكبريتيك لإزالة الزنك والكلور ، وتصفية الخليط الناتج لفصل الحمض والزنك المذاب والكلور عن الغبار المتسرب ، وتجفيف الغبار المتسرب في مجفف ونقل يعود القصدير والغبار الغني بالرصاص إلى عملية الخلط على دفعات.
• الترسيب وفلترة الأوراق. تعمل هذه العملية على تنقية محلول ستانات الصوديوم الناتج في عملية الفصل الكيميائي. تترسب الشوائب مثل الفضة والزئبق والنحاس والكادميوم وبعض الحديد والكوبالت والنيكل على شكل كبريتيدات.
• التبخر. يتركز ستانات الصوديوم من المحلول المنقى عن طريق التبخر ، وتبلور ستانات الصوديوم واستعادة ستانات الصوديوم عن طريق الطرد المركزي.
• التكرير الالكتروليتي. تنتج هذه العملية قصديرًا كاثوديًا نقيًا من محلول ستانات الصوديوم المنقى عن طريق تمرير محلول ستانات الصوديوم عبر الخلايا الإلكتروليتية ، وإزالة الكاثودات بعد ترسيب القصدير وتجريد القصدير من الكاثودات.
• التحمض والترشيح. تنتج هذه العملية أكسيد القصدير المائي من محلول ستانات الصوديوم المنقى. يمكن معالجة هذا الأكسيد المائي لإنتاج الأكسيد اللامائي أو صهره لإنتاج القصدير الأولي. يتم معادلة الأكسيد المميأ بحمض الكبريتيك لتكوين أكسيد القصدير المميأ وترشيحه لفصل الهيدرات كعجينة ترشيح.
• تكرير الحريق. تنتج هذه العملية القصدير المنقى من القصدير الكاثودي عن طريق إذابة الشحنة وإزالة الشوائب مثل الخبث والخبث وصب المعدن المنصهر وصب القصدير المعدني.
• صهر. تُستخدم هذه العملية لإنتاج القصدير عندما لا يكون التكرير الإلكتروليتي ممكنًا. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل أكسيد القصدير المائي بعامل اختزال ، وإذابة معدن القصدير المتكون ، وقشط الخبث ، وصب القصدير المصهور ، وصب القصدير المصهور.
• تكليس. تحول هذه العملية أكاسيد القصدير المميهة إلى أكسيد ستاناني لا مائي عن طريق تكليس الهيدرات وإزالة الأكاسيد الصخرية وتعبئتها.
• تكرير غلاية. تُستخدم هذه العملية لتنقية معدن الفرن الخام عن طريق شحن غلاية مسخنة مسبقًا بها ، وتجفيف الخبث لإزالة الشوائب على شكل خبث وغير لامع ، والصهر بالكبريت لإزالة النحاس على شكل غير لامع ، والصهر بالألمنيوم لإزالة الأنتيمون وصب المعدن المنصهر إلى المطلوب الأشكال.

انظر الجدول 12 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص القصدير.

الجدول 12. الضوابط الهندسية / الإدارية للقصدير ، حسب العملية

استصلاح التيتانيوم

المصدران الأساسيان لخردة التيتانيوم هما المستهلكان في المنزل والتيتانيوم. تشتمل الخردة المنزلية التي يتم إنشاؤها عن طريق طحن وتصنيع منتجات التيتانيوم على صفائح تقليم ، وألواح خشبية ، وفتات ، وخراطة ، وحفر. تتكون خردة المستهلك من منتجات التيتانيوم المعاد تدويرها. تشمل عمليات الاستصلاح ما يلي:

• إزالة الشحوم. في هذه العملية ، يتم معالجة الخردة بحجمها بمذيب عضوي مبخر (على سبيل المثال ، ثلاثي كلورو إيثيلين). يتم تجريد الشحوم والزيوت الملوثة من الخردة بواسطة بخار المذيب. تتم إعادة تدوير المذيب حتى يصبح غير قادر على التحلل. يمكن بعد ذلك تجديد المذيب المستهلك. يمكن أيضًا إزالة الشحوم من الخردة بالبخار والمنظفات.
• تخليل. تزيل عملية التخليل الحمضي مقياس الأكسيد من عملية إزالة الشحوم عن طريق الترشيح بمحلول من أحماض الهيدروكلوريك والهيدروفلوريك. يتم غسل خردة المعالجة الحمضية بالماء وتجفيفها.
• التكرير الكهربائي. التكرير الكهربائي هو عملية معالجة مسبقة لخردة التيتانيوم والتي تقوم بتنقية الخردة كهربائياً في ملح مصهور.
• صهر. يتم صهر خردة التيتانيوم وعوامل صناعة السبائك المعالجة مسبقًا في فرن تفريغ بالقوس الكهربائي لتشكيل سبيكة تيتانيوم. تشتمل مواد الإدخال على خردة التيتانيوم المعالجة مسبقًا ومواد صناعة السبائك مثل الألومنيوم والفاناديوم والموليبدينوم والقصدير والزركونيوم والبلاديوم والكولومبيوم والكروم.
• يصب. يصب التيتانيوم المصهور في قوالب. يتصلب التيتانيوم في قضيب يسمى سبيكة.

يتم سرد ضوابط التعرض في إجراءات استخلاص التيتانيوم في الجدول 13.

الجدول 13. الضوابط الهندسية / الإدارية للتيتانيوم ، حسب العملية

الرجوع