Imechukuliwa kutoka toleo la 3, Ensaiklopidia ya Afya na Usalama Kazini.

Katika uzalishaji na usafishaji wa metali, vipengele vya thamani vinatenganishwa na nyenzo zisizo na maana katika mfululizo wa athari tofauti za kimwili na kemikali. Bidhaa ya mwisho ni chuma iliyo na kiasi kilichodhibitiwa cha uchafu. Uyeyushaji msingi na usafishaji huzalisha metali moja kwa moja kutoka kwa makinikia ore, wakati kuyeyusha na usafishaji wa pili hutoa metali kutoka kwa chakavu na kusindika taka. Chakavu ni pamoja na vipande vya sehemu za chuma, pau, zamu, karatasi na waya ambazo hazijaainishwa au zilizochakaa lakini zinaweza kutumika tena (tazama makala "Urekebishaji wa Chuma" katika sura hii).

Muhtasari wa Taratibu

Teknolojia mbili za urejeshaji chuma kwa ujumla hutumiwa kutengeneza metali iliyosafishwa, pyrometallurgiska na hydrometallurgiska. Michakato ya pyrometallurgiska hutumia joto kutenganisha metali zinazohitajika kutoka kwa vifaa vingine. Michakato hii hutumia tofauti kati ya uwezo wa uoksidishaji, sehemu kuyeyuka, shinikizo la mvuke, msongamano na/au kuchanganyika kwa vipengele vya ore inapoyeyuka. Teknolojia za Hydrometallurgical hutofautiana na michakato ya pyrometallurgical kwa kuwa metali zinazohitajika hutenganishwa na nyenzo nyingine kwa kutumia mbinu zinazoboresha tofauti kati ya umumunyifu wa sehemu na/au sifa za kielektroniki zikiwa katika miyeyusho ya maji.

Pyrometallurgy

 Wakati wa usindikaji wa pyrometallic, ore, baada ya kuwa kunufaika (iliyokolea kwa kusagwa, kusaga, kuelea na kukaushwa), hutiwa sinter au kuchomwa (kukaushwa) na vifaa vingine kama vile vumbi la baghouse na flux. Kisha mkusanyiko huo huyeyushwa, au kuyeyushwa, katika tanuru ya mlipuko ili kuunganisha metali zinazohitajika kuwa ng'ombe najisi aliyeyeyushwa. Bullion hii kisha hupitia mchakato wa tatu wa pyrometallic ili kuboresha chuma kwa kiwango cha taka cha usafi. Kila wakati ore au bullion inapokanzwa, vifaa vya taka huundwa. Vumbi kutoka kwa uingizaji hewa na gesi za kuchakata zinaweza kunaswa kwenye ghala na aidha hutupwa au kurejeshwa kwa mchakato, kulingana na maudhui ya mabaki ya chuma. Sulfuri katika gesi pia inachukuliwa, na wakati viwango ni zaidi ya 4% inaweza kubadilishwa kuwa asidi ya sulfuriki. Kulingana na asili ya madini hayo na maudhui yake ya mabaki ya metali, metali mbalimbali kama vile dhahabu na fedha zinaweza pia kuzalishwa kama bidhaa za ziada.

Kuchoma ni mchakato muhimu wa pyrometallurgiska. Kuchoma sulphating hutumiwa katika utengenezaji wa cobalt na zinki. Kusudi lake ni kutenganisha metali ili iweze kubadilishwa kuwa fomu ya mumunyifu wa maji kwa usindikaji zaidi wa hydrometallurgiska.

Kuyeyushwa kwa madini ya sulphidi hutoa mkusanyiko wa chuma uliooksidishwa kwa sehemu (matte). Katika kuyeyusha, nyenzo zisizo na maana, kwa kawaida chuma, huunda slag na nyenzo za fluxing na hubadilishwa kuwa oksidi. Metali ya thamani hupata fomu ya metali katika hatua ya kubadilisha, ambayo hufanyika katika kubadilisha tanuu. Njia hii hutumiwa katika uzalishaji wa shaba na nickel. Chuma, ferrochromium, risasi, magnesiamu na misombo ya feri hutolewa kwa kupunguza ore na mkaa na flux (chokaa), mchakato wa kuyeyusha kawaida hufanyika katika tanuru ya umeme. (Ona pia Sekta ya chuma na chuma sura.) Elektrolisisi ya chumvi iliyounganishwa, inayotumiwa katika uzalishaji wa alumini, ni mfano mwingine wa mchakato wa pyrometallurgical.

Joto la juu linalohitajika kwa ajili ya matibabu ya pyrometallurgical ya metali hupatikana kwa kuchoma mafuta ya mafuta au kwa kutumia majibu ya exothermic ya ore yenyewe (kwa mfano, katika mchakato wa kuyeyusha kwa flash). Mchakato wa kuyeyusha flash ni mfano wa mchakato wa kuokoa nishati wa pyrometallurgical ambapo chuma na sulfuri ya mkusanyiko wa ore ni oxidized. Mwitikio wa hali ya hewa ya joto pamoja na mfumo wa kurejesha joto huokoa nishati nyingi kwa kuyeyusha. Urejesho wa sulfuri ya juu ya mchakato pia ni manufaa kwa ulinzi wa mazingira. Wengi wa viyeyusho vya shaba na nikeli vilivyojengwa hivi karibuni hutumia mchakato huu.

Hydrometallurgy

Mifano ya michakato ya hydrometallurgiska ni leaching, mvua, kupunguza electrolytic, kubadilishana ioni, kutenganisha membrane na uchimbaji wa kutengenezea. Hatua ya kwanza ya michakato ya hydrometallurgiska ni leaching ya madini ya thamani kutoka kwa nyenzo zisizo na thamani, kwa mfano, na asidi ya sulfuriki. Kuchuja mara nyingi hutanguliwa na matibabu ya awali (kwa mfano, kuchoma sulphating). Mchakato wa leaching mara nyingi unahitaji shinikizo la juu, kuongeza ya oksijeni au joto la juu. Leaching inaweza pia kufanywa na umeme. Kutoka kwa suluhisho la leaching chuma kinachohitajika au kiwanja chake kinarejeshwa na mvua au kupunguzwa kwa njia tofauti. Kupunguza unafanywa, kwa mfano, katika uzalishaji wa cobalt na nickel na gesi.

Electrolysis ya metali katika ufumbuzi wa maji pia inachukuliwa kuwa mchakato wa hydrometallurgiska. Katika mchakato wa electrolysis ion ya metali hupunguzwa kwa chuma. Ya chuma ni katika ufumbuzi dhaifu wa asidi ambayo hupanda cathodes chini ya ushawishi wa sasa wa umeme. Metali nyingi zisizo na feri pia zinaweza kusafishwa na electrolysis.

Mara nyingi michakato ya metallurgiska ni mchanganyiko wa michakato ya pyro- na hydrometallurgiska, kulingana na makini ya ore ya kutibiwa na aina ya chuma iliyosafishwa. Mfano ni uzalishaji wa nikeli.

Hatari na Kinga Yake

Kuzuia hatari za kiafya na ajali katika tasnia ya madini ni swali la kielimu na kiufundi. Uchunguzi wa kimatibabu ni wa pili na una jukumu la ziada katika kuzuia hatari za kiafya. Ubadilishanaji wa habari na ushirikiano kati ya idara za upangaji, laini, usalama na kazini ndani ya kampuni hutoa matokeo bora zaidi katika kuzuia hatari za kiafya.

Hatua bora na za gharama nafuu za kuzuia ni zile zinazochukuliwa katika hatua ya kupanga ya mmea mpya au mchakato. Katika kupanga vifaa vipya vya uzalishaji, mambo yafuatayo yanapaswa kuzingatiwa kama kiwango cha chini:

• Vyanzo vinavyowezekana vya uchafuzi wa hewa vinapaswa kufungwa na kutengwa.
• Muundo na uwekaji wa vifaa vya mchakato unapaswa kuruhusu ufikiaji rahisi kwa madhumuni ya matengenezo.
• Maeneo ambayo hatari ya ghafla na isiyotarajiwa inaweza kutokea inapaswa kufuatiliwa kila wakati. Ilani za onyo za kutosha zinapaswa kujumuishwa. Kwa mfano, maeneo ambayo mfiduo wa arsine au sianidi hidrojeni kunaweza kutokea yanapaswa kuwa chini ya ufuatiliaji wa mara kwa mara.
• Kuongeza na kushughulikia kemikali za mchakato wa sumu kunapaswa kupangwa ili utunzaji wa mwongozo uweze kuepukwa.
• Vifaa vya sampuli za usafi wa kibinafsi kazini vinapaswa kutumiwa ili kutathmini mfiduo halisi wa mfanyakazi binafsi, wakati wowote inapowezekana. Ufuatiliaji wa mara kwa mara wa gesi, vumbi na kelele unatoa muhtasari wa mfiduo lakini una jukumu la ziada tu katika kutathmini kipimo cha mfiduo.
• Katika kupanga nafasi, mahitaji ya mabadiliko ya baadaye au upanuzi wa mchakato unapaswa kuzingatiwa ili viwango vya usafi wa kazi vya mmea havizidi kuwa mbaya zaidi.
• Kunapaswa kuwa na mfumo endelevu wa mafunzo na elimu kwa wafanyakazi wa usalama na afya, pamoja na wanyapara na wafanyakazi. Wafanyakazi wapya hasa wanapaswa kufahamishwa kwa kina kuhusu hatari zinazoweza kutokea kiafya na jinsi ya kuzizuia katika mazingira yao ya kazi. Aidha, mafunzo yanapaswa kufanyika wakati wowote mchakato mpya unapoanzishwa.
• Mazoezi ya kazi ni muhimu. Kwa mfano, hali duni ya usafi wa kibinafsi kwa kula na kuvuta sigara kwenye tovuti ya kazi inaweza kuongeza udhihirisho wa kibinafsi kwa kiasi kikubwa.
• Uongozi unapaswa kuwa na mfumo wa ufuatiliaji wa afya na usalama ambao hutoa data ya kutosha kwa ajili ya kufanya maamuzi ya kiufundi na kiuchumi.

Zifuatazo ni baadhi ya hatari na tahadhari maalum ambazo hupatikana katika kuyeyusha na kusafisha.

Majeruhi

Sekta ya kuyeyusha na kusafisha ina kiwango cha juu cha majeraha kuliko tasnia zingine nyingi. Vyanzo vya majeraha haya ni pamoja na: kunyunyiza na kumwagika kwa chuma kilichoyeyuka na slag na kusababisha kuchomwa; milipuko ya gesi na milipuko kutokana na kugusa chuma kilichoyeyuka na maji; migongano na treni zinazosonga, mabehewa, korongo za kusafiria na vifaa vingine vya rununu; kuanguka kwa vitu vizito; huanguka kutoka urefu (kwa mfano, wakati wa kupata cab ya crane); na majeraha ya kuteleza na kujikwaa kutokana na kuziba kwa sakafu na njia za kupita.

Tahadhari ni pamoja na: mafunzo ya kutosha, vifaa vinavyofaa vya kujikinga (PPE) (kwa mfano, kofia ngumu, viatu vya usalama, glavu za kazi na nguo za kujikinga); uhifadhi mzuri, utunzaji wa nyumba na matengenezo ya vifaa; sheria za trafiki kwa vifaa vya kusonga (ikiwa ni pamoja na njia zilizoelezwa na ishara yenye ufanisi na mfumo wa onyo); na programu ya ulinzi wa kuanguka.

Joto

Magonjwa ya mkazo wa joto kama vile kiharusi cha joto ni hatari ya kawaida, haswa kutokana na mionzi ya infrared kutoka kwa tanuru na chuma kilichoyeyushwa. Hili ni tatizo hasa wakati kazi ngumu lazima ifanyike katika mazingira ya joto.

Kuzuia magonjwa ya joto kunaweza kuhusisha skrini za maji au mapazia ya hewa mbele ya tanuru, baridi ya mahali, vibanda vilivyofungwa vilivyo na kiyoyozi, mavazi ya kinga ya joto na suti za kupozwa hewa, kuruhusu muda wa kutosha wa kuzoea, mapumziko ya kazi katika maeneo ya baridi na usambazaji wa kutosha. ya vinywaji vya kunywa mara kwa mara.

Hatari za kemikali

Mfiduo wa aina mbalimbali za vumbi hatari, moshi, gesi na kemikali nyinginezo zinaweza kutokea wakati wa kuyeyusha na kusafisha. Kusagwa na kusaga madini hasa kunaweza kusababisha kufichuliwa kwa kiwango cha juu kwa silika na vumbi la metali yenye sumu (kwa mfano, yenye risasi, arseniki na cadmium). Kunaweza pia kuwa na mfiduo wa vumbi wakati wa shughuli za matengenezo ya tanuru. Wakati wa shughuli za kuyeyusha, mafusho ya chuma yanaweza kuwa tatizo kubwa.

Utoaji wa vumbi na mafusho unaweza kudhibitiwa kwa kuziba, otomatiki ya michakato, uingizaji hewa wa ndani na wa dilution, kuloweka chini kwa nyenzo, kupunguzwa kwa utunzaji wa nyenzo na mabadiliko mengine ya mchakato. Ikiwa haya hayatoshi, ulinzi wa kupumua utahitajika.

Shughuli nyingi za kuyeyusha zinahusisha uzalishaji wa kiasi kikubwa cha dioksidi ya sulfuri kutoka kwa madini ya sulfidi na monoksidi kaboni kutoka kwa michakato ya mwako. Dilution na uingizaji hewa wa ndani wa kutolea nje (LEV) ni muhimu.

Asidi ya sulfuriki huzalishwa kama matokeo ya shughuli za kuyeyusha na hutumika katika usafishaji wa kielektroniki na uchujaji wa metali. Mfiduo unaweza kutokea kwa kioevu na kwa ukungu wa asidi ya sulfuriki. Kinga ya ngozi na macho na LEV inahitajika.

Kuyeyushwa na kusafishwa kwa baadhi ya metali kunaweza kuwa na hatari maalum. Mifano ni pamoja na nikeli kabonili katika usafishaji wa nikeli, floridi katika kuyeyusha alumini, arseniki katika shaba na kuyeyusha na kusafisha risasi, na mifichuo ya zebaki na sianidi wakati wa kusafisha dhahabu. Taratibu hizi zinahitaji tahadhari zao maalum.

Hatari zingine

Mwangaza na mionzi ya infrared kutoka kwenye tanuru na metali iliyoyeyuka inaweza kusababisha uharibifu wa macho ikiwa ni pamoja na mtoto wa jicho. Miwanio sahihi na ngao za uso zinapaswa kuvaliwa. Viwango vya juu vya mionzi ya infrared pia vinaweza kusababisha kuchomwa kwa ngozi isipokuwa mavazi ya kinga yatavaliwa.

Viwango vya juu vya kelele kutoka kwa madini ya kusagwa na kusaga, vipumuaji vya kutokwa na gesi na vinu vya umeme vyenye nguvu nyingi vinaweza kusababisha upotezaji wa kusikia. Ikiwa chanzo cha kelele hawezi kufungwa au kutengwa, basi walinzi wa kusikia wanapaswa kuvaa. Programu ya uhifadhi wa kusikia ikijumuisha upimaji wa sauti na mafunzo inapaswa kuanzishwa.

Hatari za umeme zinaweza kutokea wakati wa michakato ya electrolytic. Tahadhari ni pamoja na matengenezo sahihi ya umeme na taratibu za kufungia/kutoka nje; glavu za maboksi, nguo na zana; na visumbufu vya mzunguko wa makosa ya ardhi pale inapohitajika.

Kuinua kwa mikono na kushughulikia nyenzo kunaweza kusababisha majeraha ya nyuma na ya juu. Vifaa vya kuinua mitambo na mafunzo sahihi katika njia za kuinua vinaweza kupunguza tatizo hili.

Uchafuzi na Ulinzi wa Mazingira

Utoaji wa gesi miwasho na babuzi kama vile dioksidi sulfuri, sulfidi hidrojeni na kloridi hidrojeni huweza kuchangia uchafuzi wa hewa na kusababisha ulikaji wa metali na zege ndani ya mmea na katika mazingira yanayozunguka. Uvumilivu wa mimea kwa dioksidi ya sulfuri hutofautiana kulingana na aina ya misitu na udongo. Kwa ujumla, miti ya kijani kibichi huvumilia viwango vya chini vya dioksidi ya sulfuri kuliko miti midogo midogo. Uzalishaji wa chembechembe unaweza kuwa na chembechembe zisizo maalum, floridi, risasi, arseniki, cadmium na metali nyingine nyingi za sumu. Maji taka ya maji machafu yanaweza kuwa na aina mbalimbali za metali zenye sumu, asidi ya sulfuriki na uchafu mwingine. Taka ngumu zinaweza kuchafuliwa na arseniki, risasi, sulfidi za chuma, silika na uchafuzi mwingine.

Usimamizi wa smelter unapaswa kujumuisha tathmini na udhibiti wa uzalishaji kutoka kwa mmea. Hii ni kazi maalum ambayo inapaswa kufanywa tu na wafanyikazi wanaofahamu kabisa mali ya kemikali na sumu ya vifaa vilivyotolewa kutoka kwa michakato ya mmea. Hali ya kimwili ya nyenzo, hali ya joto ambayo inaacha mchakato, vifaa vingine katika mkondo wa gesi na mambo mengine lazima yote izingatiwe wakati wa kupanga hatua za kudhibiti uchafuzi wa hewa. Inapendekezwa pia kutunza kituo cha hali ya hewa, kuweka rekodi za hali ya hewa na kuwa tayari kupunguza pato wakati hali ya hewa ni mbaya kwa kutawanya kwa maji machafu mengi. Safari za shambani ni muhimu ili kuangalia athari za uchafuzi wa hewa kwenye maeneo ya makazi na kilimo.

Dioksidi ya sulfuri, mojawapo ya uchafuzi mkuu, hupatikana kama asidi ya sulfuriki wakati iko kwa kiasi cha kutosha. Vinginevyo, ili kufikia viwango vya utoaji wa hewa, dioksidi ya sulfuri na taka nyingine hatari za gesi hudhibitiwa kwa kusugua. Uzalishaji wa chembechembe kwa kawaida hudhibitiwa na vichungi vya kitambaa na vimiminika vya kielektroniki.

Kiasi kikubwa cha maji hutumiwa katika michakato ya kuelea kama vile ukolezi wa shaba. Maji mengi haya yanarudishwa tena kwenye mchakato. Mikia kutoka kwa mchakato wa kuelea husukumwa kama tope kwenye madimbwi ya mchanga. Maji yanasindika tena katika mchakato huo. Maji ya mchakato wenye metali na maji ya mvua husafishwa katika mitambo ya kutibu maji kabla ya kumwaga au kuchakata tena.

Taka za awamu ngumu ni pamoja na slags kutoka kuyeyushwa, tope za kutuliza kutoka kwa ubadilishaji wa dioksidi ya sulfuri hadi asidi ya sulfuriki na matope kutoka kwa uso wa uso (kwa mfano, madimbwi ya mchanga). Baadhi ya slags zinaweza kuunganishwa tena na kurejeshwa kwa viyeyusho kwa ajili ya kuchakata tena au kurejesha metali nyingine zilizopo. Nyingi za taka hizi za awamu ngumu ni taka hatari ambazo lazima zihifadhiwe kulingana na kanuni za mazingira.

Back