- Uko hapa:
-
Nyumbani
-
Sehemu ya XIII. Viwanda vya Utengenezaji
-
Uchakataji wa Chuma na Sekta ya Kufanya Kazi ya Chuma
-
Operesheni za kuyeyusha na kusafisha
- Kuyeyusha na Kusafisha Alumini
Operesheni za kuyeyusha na kusafisha
Kuyeyusha na Kusafisha
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.
Uyeyushaji na Usafishaji wa Shaba, Risasi na Zinki
Imechukuliwa kutoka EPA 1995.
Copper
Shaba inachimbwa katika mashimo ya wazi na chini ya ardhi, kulingana na daraja la madini na asili ya amana ya madini. Ore ya shaba kawaida huwa na chini ya 1% ya shaba katika mfumo wa madini ya sulfidi. Mara tu madini yanapotolewa juu ya ardhi, hupondwa na kusagwa hadi kuwa unga na kisha kukazwa kwa usindikaji zaidi. Katika mchakato wa mkusanyiko, ore ya ardhi hutiwa maji, vitendanishi vya kemikali huongezwa na hewa hupigwa kupitia slurry. Viputo vya hewa hujiambatanisha na madini ya shaba na kisha huchuruliwa kutoka juu ya seli za kuelea. Mkusanyiko una kati ya 20 na 30% ya shaba. Mikia, au madini ya gangue, kutoka kwenye ore huanguka hadi chini ya seli na huondolewa, na kumwagiliwa na maji mazito na kusafirishwa kama tope hadi kwenye kidimbwi cha mikia kwa ajili ya kutupwa. Maji yote yaliyotumiwa katika operesheni hii, kutoka kwa viboreshaji vya kuyeyusha maji na kidimbwi cha kuwekea mkia, yanatolewa na kurejeshwa kwenye mchakato.
Shaba inaweza kuzalishwa kwa njia ya pyrometallurgically au hydrometallurgically kutegemea aina ya madini inayotumika kama chaji. Ore huzingatia, ambayo ina sulfidi ya shaba na madini ya sulfidi ya chuma, inatibiwa na michakato ya pyrometallurgical ili kutoa bidhaa za shaba za usafi wa juu. Madini ya oksidi, ambayo yana madini ya oksidi ya shaba ambayo yanaweza kutokea katika sehemu zingine za mgodi, pamoja na taka zingine zilizooksidishwa, hutibiwa na michakato ya hydrometallurgiska ili kutoa bidhaa za shaba safi.
Ubadilishaji wa shaba kutoka ore hadi chuma unakamilishwa kwa kuyeyushwa. Wakati wa kuyeyusha mkusanyiko hukaushwa na kulishwa katika moja ya aina tofauti za tanuu. Huko madini ya sulfidi hutiwa oksidi kwa sehemu na kuyeyuka ili kutoa safu ya matte, sulfidi ya shaba-chuma iliyochanganywa na slag, safu ya juu ya taka.
Matte inasindika zaidi kwa kubadilisha. Slag hupigwa kutoka kwenye tanuru na kuhifadhiwa au kutupwa kwenye mirundo ya slag kwenye tovuti. Kiasi kidogo cha slag kinauzwa kwa ballast ya reli na kwa grit ya kulipua mchanga. Bidhaa ya tatu ya mchakato wa kuyeyusha ni dioksidi ya sulfuri, gesi ambayo hukusanywa, kusafishwa na kufanywa kuwa asidi ya sulfuriki kwa ajili ya kuuza au kwa ajili ya matumizi katika uendeshaji wa hydrometallurgical leaching.
Kufuatia kuyeyuka, matte ya shaba hulishwa kwenye kibadilishaji. Wakati wa mchakato huu matte ya shaba hutiwa ndani ya chombo cha cylindrical cha usawa (takriban 10ґ4 m) kilichowekwa na safu ya mabomba. Mabomba hayo, yanayojulikana kama tuyères, yanaingia kwenye silinda na hutumiwa kuingiza hewa kwenye kigeuzi. Chokaa na silika huongezwa kwenye matte ya shaba ili kukabiliana na oksidi ya chuma inayozalishwa katika mchakato wa kuunda slag. Shaba chakavu pia inaweza kuongezwa kwa kigeuzi. Tanuru huzungushwa ili tuyères iingizwe, na hewa inapulizwa kwenye matte iliyoyeyuka na kusababisha salio la salfa ya chuma kuitikia pamoja na oksijeni kuunda oksidi ya chuma na dioksidi ya sulfuri. Kisha kibadilishaji kinazungushwa ili kumwaga slag ya silicate ya chuma.
Mara tu chuma chote kitakapoondolewa, kibadilishaji fedha huzungushwa nyuma na kupewa pigo la pili la hewa wakati ambapo salio la sulfuri hutiwa oksidi na kuondolewa kutoka kwa sulfidi ya shaba. Kisha kibadilishaji fedha huzungushwa ili kumwaga shaba iliyoyeyushwa, ambayo kwa wakati huu inaitwa shaba ya malengelenge (iliyopewa jina hilo kwa sababu ikiwa inaruhusiwa kugandisha katika hatua hii, itakuwa na uso wa matuta kwa sababu ya uwepo wa oksijeni ya gesi na salfa). Dioksidi ya sulfuri kutoka kwa vigeuzi hukusanywa na kulishwa kwenye mfumo wa utakaso wa gesi pamoja na ile kutoka kwenye tanuru ya kuyeyusha na kufanywa kuwa asidi ya sulfuriki. Kwa sababu ya mabaki ya shaba, slag hurejeshwa kwenye tanuru ya kuyeyusha.
Shaba ya malengelenge, iliyo na kiwango cha chini cha 98.5% ya shaba, husafishwa hadi shaba ya usafi wa juu katika hatua mbili. Hatua ya kwanza ni kusafisha moto, ambayo shaba ya malengelenge iliyoyeyuka hutiwa ndani ya tanuru ya silinda, inayofanana na kibadilishaji fedha, ambapo hewa ya kwanza na kisha gesi asilia au propani hupulizwa kupitia kuyeyuka ili kuondoa mwisho wa sulfuri na yoyote. oksijeni iliyobaki kutoka kwa shaba. Kisha shaba iliyoyeyushwa hutiwa ndani ya gurudumu la kutupwa ili kuunda anodi safi ya kutosha kwa ajili ya kusafisha umeme.
Katika kusafisha electrorefining, anode za shaba hupakiwa ndani ya seli za electrolytic na kuingiliana na karatasi za kuanzia za shaba, au cathodes, katika umwagaji wa ufumbuzi wa sulphate ya shaba. Wakati mkondo wa moja kwa moja unapitishwa kupitia kiini shaba hupasuka kutoka kwa anode, husafirishwa kwa njia ya electrolyte na kuwekwa tena kwenye karatasi za kuanzia za cathode. Wakati cathodes imejenga kwa unene wa kutosha huondolewa kwenye kiini cha electrolytic na seti mpya ya karatasi za kuanzia huwekwa mahali pao. Uchafu mgumu kwenye anodi huanguka chini ya seli kama tope ambapo hatimaye hukusanywa na kusindika ili kurejesha madini ya thamani kama vile dhahabu na fedha. Nyenzo hii inajulikana kama anode slime.
Cathodes zilizoondolewa kwenye seli ya electrolytic ni bidhaa ya msingi ya mtayarishaji wa shaba na ina 99.99% ya shaba. Hizi zinaweza kuuzwa kwa vinu vya waya kama kathodi au kusindika zaidi kwa bidhaa inayoitwa rod. Katika fimbo ya utengenezaji, cathodi huyeyushwa kwenye tanuru ya shimoni na shaba iliyoyeyuka hutiwa kwenye gurudumu la kutupwa ili kuunda upau unaofaa kuviringishwa kwenye fimbo inayoendelea ya kipenyo cha 3/8. Bidhaa hii ya fimbo husafirishwa hadi kwenye vinu vya waya ambapo hutolewa katika saizi mbalimbali za waya wa shaba.
Katika mchakato wa hydrometallurgiska, ores iliyooksidishwa na vifaa vya taka hupigwa na asidi ya sulfuriki kutoka kwa mchakato wa kuyeyusha. Leaching inafanywa on-site, au kwenye mirundo iliyotayarishwa mahususi kwa kusambaza asidi juu na kuiruhusu kupenyeza chini kupitia nyenzo ambako inakusanywa. Udongo chini ya pedi za leach umewekwa na nyenzo ya plastiki isiyoweza kupenyeza asidi, ili kuzuia kileo cha leach kuchafua maji ya ardhini. Pindi miyeyusho yenye madini mengi ya shaba yanapokusanywa inaweza kuchakatwa na mojawapo ya michakato miwili—mchakato wa uwekaji saruji au uchimbaji wa viyeyusho/ushindi wa umeme (SXEW). Katika mchakato wa saruji (ambayo haitumiki sana leo), shaba katika suluhisho la tindikali huwekwa kwenye uso wa chuma chakavu badala ya chuma. Wakati shaba ya kutosha imetolewa kwa saruji, chuma chenye shaba huwekwa kwenye kiyeyusho pamoja na madini hayo hujilimbikizia ili kurejesha shaba kupitia njia ya pyrometallurgiska.
Katika mchakato wa SXEW, suluhisho la leach ya mimba (PLS) hujilimbikizia na uchimbaji wa kutengenezea, ambayo hutoa shaba lakini sio metali ya uchafu (chuma na uchafu mwingine). Suluhisho la kikaboni lililojaa shaba basi hutenganishwa na leachate kwenye tank ya kutulia. Asidi ya sulfuriki huongezwa kwa mchanganyiko wa kikaboni wa mimba, ambayo huondoa shaba katika suluhisho la electrolytic. Lechate, iliyo na chuma na uchafu mwingine, inarudishwa kwa operesheni ya kusafisha ambapo asidi yake hutumiwa kwa uondoaji zaidi. Suluhisho la ukanda wa shaba hupitishwa kwenye seli ya elektroliti inayojulikana kama seli inayoshinda umeme. Seli inayoshinda kielektroniki inatofautiana na seli ya kusafisha kielektroniki kwa kuwa inatumia anodi ya kudumu, isiyoyeyuka. Shaba iliyo katika mmumunyo kisha huwekwa kwenye kathodi ya karatasi ya kuanzia kwa namna sawa na ilivyo kwenye kathodi katika seli ya kusafisha umeme. Electroliti iliyopungua shaba inarejeshwa kwa mchakato wa uchimbaji wa kutengenezea ambapo hutumika kuondoa shaba zaidi kutoka kwa myeyusho wa kikaboni. Cathodes zinazozalishwa kutoka kwa mchakato wa electrowinning zinauzwa au kufanywa kuwa vijiti kwa namna sawa na zile zinazozalishwa kutoka kwa mchakato wa electrorefining.
Seli zinazoshinda umeme hutumika pia kwa ajili ya utayarishaji wa karatasi za kuanzia kwa mchakato wa kusafisha kielektroniki na ushindaji wa kielektroniki kwa kuweka shaba kwenye chuma cha pua au cathodi za titani na kisha kuvua shaba iliyobanwa.
Hatari na kuzuia kwao
Hatari kuu ni kufichuliwa na vumbi vya madini wakati wa usindikaji na kuyeyusha madini, mafusho ya chuma (pamoja na shaba, risasi na arseniki) wakati wa kuyeyusha, dioksidi ya sulfuri na monoksidi ya kaboni wakati wa shughuli nyingi za kuyeyusha, kelele kutoka kwa shughuli za kusagwa na kusaga na kutoka kwa tanuru, shinikizo la joto kutoka. tanuu na asidi ya sulfuriki na hatari za umeme wakati wa michakato ya electrolytic.
Tahadhari ni pamoja na: LEV kwa vumbi wakati wa shughuli za uhamisho; kutolea nje kwa ndani na uingizaji hewa wa dilution kwa dioksidi ya sulfuri na monoxide ya kaboni; mpango wa kudhibiti kelele na ulinzi wa kusikia; nguo za kinga na ngao, mapumziko ya kupumzika na maji kwa ajili ya dhiki ya joto; na LEV, PPE na tahadhari za umeme kwa michakato ya kielektroniki. Kinga ya kupumua kwa kawaida huvaliwa ili kulinda dhidi ya vumbi, mafusho na dioksidi ya sulfuri.
Jedwali la 1 linaorodhesha uchafuzi wa mazingira kwa hatua mbalimbali za kuyeyusha na kusafisha shaba.
Jedwali 1. Vifaa vya usindikaji wa pembejeo na matokeo ya uchafuzi wa shaba ya kuyeyusha na kusafisha
|
Mchakato |
Uingizaji wa nyenzo |
Uzalishaji wa hewa |
Mchakato wa taka |
Taka zingine |
|
Mkusanyiko wa shaba |
Ore ya shaba, maji, vitendanishi vya kemikali, thickeners |
Flotation maji machafu |
Tailing zenye madini taka kama vile chokaa na quartz |
|
|
Uchujaji wa shaba |
Mkusanyiko wa shaba, asidi ya sulfuriki |
Uvujaji usiodhibitiwa |
Lundika taka za leach |
|
|
Uyeyushaji wa shaba |
Mkusanyiko wa shaba, flux siliceous |
Dioksidi ya sulfuri, chembe chembe chenye arseniki, antimoni, cadmium, risasi, zebaki na zinki. |
Asidi kupanda tope tope, slag zenye sulfidi chuma, silika |
|
|
Uongofu wa shaba |
Matte ya shaba, shaba chakavu, flux siliceous |
Dioksidi ya sulfuri, chembe chembe chenye arseniki, antimoni, cadmium, risasi, zebaki na zinki. |
Asidi kupanda tope tope, slag zenye sulfidi chuma, silika |
|
|
Usafishaji wa shaba wa electrolytic |
Malenge shaba, asidi sulfuriki |
Lami zenye uchafu kama vile dhahabu, fedha, antimoni, arseniki, bismuth, chuma, risasi, nikeli, selenium, salfa na zinki. |
Kuongoza
Mchakato wa msingi wa uzalishaji wa risasi una hatua nne: sintering, smelting, drossing na kusafisha pyrometallurgical. Kuanza, malisho inayojumuisha hasa madini ya risasi katika mfumo wa salfaidi ya risasi hulishwa kwenye mashine ya kunyonya. Malighafi nyingine zinaweza kuongezwa ikiwa ni pamoja na chuma, silika, flux ya chokaa, coke, soda, majivu, pyrite, zinki, caustic na chembe zilizokusanywa kutoka kwa vifaa vya kudhibiti uchafuzi wa mazingira. Katika mashine ya kuchungia malisho ya risasi hukabiliwa na milipuko ya hewa moto ambayo huchoma sulphur, na kutengeneza dioksidi ya sulfuri. Nyenzo ya oksidi ya risasi iliyopo baada ya mchakato huu ina karibu 9% ya uzito wake katika kaboni. Sinter kisha hulishwa pamoja na koki, vifaa mbalimbali vilivyosindikwa na kusafisha, chokaa na mawakala wengine wa kuelea ndani ya tanuru ya mlipuko kwa ajili ya kupunguza, ambapo kaboni hufanya kama mafuta na kuyeyusha au kuyeyusha nyenzo ya risasi. risasi iliyoyeyuka inapita chini ya tanuru ambapo tabaka nne huunda: "speiss" (nyenzo nyepesi zaidi, kimsingi arseniki na antimoni); "matte" (sulfidi ya shaba na sulfidi nyingine za chuma); mlipuko wa slag ya tanuru (hasa silicates); na risasi dume (asilimia 98 ya risasi, kwa uzani). Kisha tabaka zote hutolewa nje. Spishi na matte huuzwa kwa viyeyusho vya shaba ili kurejesha shaba na madini ya thamani. Slagi ya tanuru ya mlipuko ambayo ina zinki, chuma, silika na chokaa huhifadhiwa kwenye mirundo na kuchakatwa kwa kiasi. Uzalishaji wa oksidi ya sulfuri huzalishwa katika vinu vya mlipuko kutoka kwa kiasi kidogo cha salfaidi ya risasi iliyobaki na salfa za risasi kwenye malisho ya sinter.
Risasi mbaya kutoka kwa tanuru ya mlipuko kwa kawaida huhitaji matibabu ya awali kwenye kettle kabla ya kufanyiwa shughuli za usafishaji. Wakati wa kumwaga maji, ng'ombe huyo huchochewa kwenye aaaa ya kuyeyusha na kupozwa hadi juu kidogo ya kiwango chake cha kuganda (370 hadi 425°C). Takataka, ambayo inaundwa na oksidi ya risasi, pamoja na shaba, antimoni na vipengele vingine, huelea juu na kuganda juu ya risasi iliyoyeyuka.
Takataka huondolewa na kulishwa ndani ya tanuru ya uchafu ili kurejesha metali muhimu zisizo na risasi. Ili kuimarisha urejeshaji wa shaba, madini ya risasi yanatibiwa kwa kuongeza nyenzo zenye salfa, zinki, na/au alumini, na hivyo kupunguza kiwango cha shaba hadi takriban 0.01%.
Wakati wa hatua ya nne, ng'ombe wa risasi husafishwa kwa kutumia mbinu za pyrometallurgiska kuondoa nyenzo zozote zinazosalia zisizoweza kuuzwa (kwa mfano, dhahabu, fedha, bismuth, zinki, na oksidi za chuma kama vile antimoni, arseniki, bati na oksidi ya shaba). Risasi husafishwa katika kettle ya chuma cha kutupwa kwa hatua tano. Antimoni, bati na arseniki huondolewa kwanza. Kisha zinki huongezwa na dhahabu na fedha huondolewa kwenye slag ya zinki. Ifuatayo, risasi husafishwa kwa kuondolewa kwa utupu ( kunereka) ya zinki. Kusafisha kunaendelea na kuongeza ya kalsiamu na magnesiamu. Nyenzo hizi mbili huchanganyika na bismuth kuunda kiwanja kisichoyeyushwa ambacho hutolewa kutoka kwa kettle. Katika hatua ya mwisho soda caustic na/au nitrati inaweza kuongezwa kwa risasi ili kuondoa athari yoyote iliyobaki ya uchafu wa chuma. Risasi iliyosafishwa itakuwa na usafi wa 99.90 hadi 99.99% na inaweza kuchanganywa na metali zingine kuunda aloi au inaweza kutupwa moja kwa moja katika maumbo.
Hatari na kuzuia kwao
Hatari kuu ni kufichuliwa na vumbi vya madini wakati wa usindikaji na kuyeyusha madini, mafusho ya chuma (pamoja na risasi, arseniki na antimoni) wakati wa kuyeyusha, dioksidi ya sulfuri na monoksidi ya kaboni wakati wa shughuli nyingi za kuyeyusha, kelele kutoka kwa shughuli za kusaga na kusagwa na kutoka kwa tanuru, na shinikizo la joto. kutoka kwa tanuu.
Tahadhari ni pamoja na: LEV kwa vumbi wakati wa shughuli za uhamisho; kutolea nje kwa ndani na uingizaji hewa wa dilution kwa dioksidi ya sulfuri na monoxide ya kaboni; mpango wa kudhibiti kelele na ulinzi wa kusikia; na mavazi ya kinga na ngao, mapumziko na viowevu kwa mkazo wa joto. Kinga ya kupumua kwa kawaida huvaliwa ili kulinda dhidi ya vumbi, mafusho na dioksidi ya sulfuri. Ufuatiliaji wa kibayolojia kwa risasi ni muhimu.
Jedwali la 2 linaorodhesha uchafuzi wa mazingira kwa hatua mbalimbali za kuyeyusha na kusafisha madini ya risasi.
Jedwali 2. Vifaa vya usindikaji wa pembejeo na matokeo ya uchafuzi wa madini ya risasi na kusafisha
|
Mchakato |
Uingizaji wa nyenzo |
Uzalishaji wa hewa |
Mchakato wa taka |
Taka zingine |
|
Uimbaji wa risasi |
Ore ya risasi, chuma, silika, flux ya chokaa, coke, soda, majivu, pyrite, zinki, caustic, vumbi la baghouse |
Dioksidi ya sulfuri, chembe chembe zenye cadmium na risasi |
||
|
Uyeyushaji wa risasi |
Sinter ya risasi, coke |
Dioksidi ya sulfuri, chembe chembe zenye cadmium na risasi |
Panda maji machafu ya kuosha, maji ya granulation ya slag |
Slag iliyo na uchafu kama vile zinki, chuma, silika na chokaa, vitu vikali vya kuzuia uso |
|
Uvutaji wa risasi |
risasi bullion, soda ash, sulphur, baghouse vumbi, coke |
Slag iliyo na uchafu kama vile shaba, vitu vikali vya kuzuia uso |
||
|
Usafishaji wa risasi |
risasi drossing bullion |
zinki
Mkusanyiko wa zinki hutolewa kwa kutenganisha ore, ambayo inaweza kuwa na zinki kidogo kama 2%, kutoka kwa mawe taka kwa kusagwa na kuelea, mchakato unaofanywa kwa kawaida kwenye tovuti ya uchimbaji. Kisha mkusanyiko wa zinki hupunguzwa hadi chuma cha zinki kwa njia moja ya mbili: ama pyrometallurgiska kwa kunereka (kurudisha nyuma kwenye tanuru) au hydrometallurgiska kwa kushinda umeme. Mwisho huchangia takriban 80% ya jumla ya usafishaji wa zinki.
Hatua nne za usindikaji kwa ujumla hutumiwa katika usafishaji wa zinki wa hydrometallurgic: calcining, leaching, purification na electrowinning. Kukausha, au kuchoma, ni mchakato wa halijoto ya juu (700 hadi 1000 °C) ambao hubadilisha sulfidi ya zinki kuwa oksidi chafu ya zinki inayoitwa calcine. Aina za choma ni pamoja na sehemu nyingi za kukaa, kusimamishwa au kitanda kilicho na maji. Kwa ujumla, calcining huanza na kuchanganya vifaa vyenye zinki na makaa ya mawe. Kisha mchanganyiko huu hupashwa moto, au kuchomwa, ili kuyeyusha oksidi ya zinki ambayo hutolewa nje ya chumba cha athari na mkondo wa gesi unaotokana. Mkondo wa gesi unaelekezwa kwenye eneo la baghouse (chujio) ambapo oksidi ya zinki inachukuliwa kwenye vumbi la baghouse.
Michakato yote ya ukaushaji huzalisha dioksidi ya sulfuri, ambayo inadhibitiwa na kubadilishwa kuwa asidi ya salfa kama mchakato unaoweza kuuzwa.
Usindikaji wa electrolytic wa calcine iliyoharibiwa ina hatua tatu za msingi: leaching, utakaso na electrolysis. Leaching inahusu kuyeyusha kalsini iliyokamatwa katika suluhisho la asidi ya sulfuriki ili kuunda suluhisho la sulphate ya zinki. Calcine inaweza kuchujwa mara moja au mbili. Kwa njia ya leach mbili, calcine hupasuka katika suluhisho la asidi kidogo ili kuondoa sulphates. Kisha kalsini huchujwa mara ya pili katika suluhu yenye nguvu zaidi ambayo huyeyusha zinki. Hatua hii ya pili ya leaching kwa kweli ni mwanzo wa hatua ya tatu ya utakaso kwa sababu uchafu mwingi wa chuma hutoka kwenye suluhisho pamoja na zinki.
Baada ya leaching, suluhisho hutakaswa katika hatua mbili au zaidi kwa kuongeza vumbi vya zinki. Suluhisho hilo husafishwa kwani vumbi hulazimisha vitu vyenye madhara kunyesha ili viweze kuchujwa. Utakaso kawaida hufanywa katika mizinga mikubwa ya fadhaa. Mchakato huo unafanyika kwa joto la kuanzia 40 hadi 85 ° C na shinikizo kutoka anga hadi angahewa 2.4. Vipengele vilivyopatikana wakati wa utakaso ni pamoja na shaba kama keki na kadiamu kama chuma. Baada ya utakaso suluhisho ni tayari kwa hatua ya mwisho, electrowinning.
Ushindani wa kielektroniki wa zinki hufanyika katika seli ya elektroliti na huhusisha kuendesha mkondo wa umeme kutoka kwa anodi ya aloi ya risasi-fedha kupitia mmumunyo wa zinki wa maji. Mchakato huu huchaji zinki iliyoahirishwa na kuilazimisha kuweka kwenye kathodi ya alumini ambayo inatumbukizwa kwenye myeyusho. Kila baada ya saa 24 hadi 48, kila seli huzimwa, kathodi zilizofunikwa na zinki huondolewa na kuoshwa, na zinki huvuliwa kimitambo kutoka kwa bamba za alumini. Mchanganyiko wa zinki huyeyushwa na kutupwa kwenye ingo na mara nyingi huwa juu hadi 99.995%.
Viyeyusho vya zinki vya elektroliti huwa na seli nyingi kama mia kadhaa. Sehemu ya nishati ya umeme inabadilishwa kuwa joto, ambayo huongeza joto la electrolyte. Seli za elektroliti hufanya kazi kwa viwango vya joto kutoka 30 hadi 35 ° C kwa shinikizo la anga. Wakati wa kushinda umeme, sehemu ya elektroliti hupitia minara ya kupoeza ili kupunguza halijoto yake na kuyeyusha maji inayokusanya wakati wa mchakato.
Hatari na kuzuia kwao
Hatari kuu ni kufichuliwa na vumbi vya ore wakati wa usindikaji na kuyeyusha madini, mafusho ya chuma (pamoja na zinki na risasi) wakati wa kusafisha na kuchoma, dioksidi ya sulfuri na monoksidi ya kaboni wakati wa shughuli nyingi za kuyeyusha, kelele kutoka kwa shughuli za kusagwa na kusaga na kutoka kwa tanuru, shinikizo la joto kutoka. tanuu na asidi ya sulfuriki na hatari za umeme wakati wa michakato ya electrolytic.
Tahadhari ni pamoja na: LEV kwa vumbi wakati wa shughuli za uhamisho; kutolea nje kwa ndani na uingizaji hewa wa dilution kwa dioksidi ya sulfuri na monoxide ya kaboni; mpango wa kudhibiti kelele na ulinzi wa kusikia; nguo za kinga na ngao, mapumziko ya kupumzika na maji kwa ajili ya dhiki ya joto; na LEV, PPE, na tahadhari za umeme kwa michakato ya kielektroniki. Kinga ya kupumua kwa kawaida huvaliwa ili kulinda dhidi ya vumbi, mafusho na dioksidi ya sulfuri.
Jedwali la 3 linaorodhesha uchafuzi wa mazingira kwa hatua mbalimbali za kuyeyusha na kusafisha zinki.
Jedwali 3. Vifaa vya usindikaji wa pembejeo na matokeo ya uchafuzi wa zinki kuyeyusha na kusafisha
|
Mchakato |
Uingizaji wa nyenzo |
Uzalishaji wa hewa |
Mchakato wa taka |
Taka zingine |
|
Ukaushaji wa zinki |
Ore ya zinki, coke |
Dioksidi ya sulfuri, chembe chembe zenye zinki na risasi |
Asidi kupanda tope blowdown |
|
|
Uchujaji wa zinki |
Calcine ya zinki, asidi ya sulfuriki, chokaa, electrolyte iliyotumiwa |
Maji machafu yenye asidi ya sulfuriki |
||
|
Utakaso wa zinki |
Suluhisho la zinki-asidi, vumbi la zinki |
Maji machafu yenye asidi ya sulfuriki, chuma |
Keki ya shaba, kadiamu |
|
|
Ushindi wa umeme wa zinki |
Zinki katika asidi ya sulfuriki/mmumunyo wa maji, anodi ya aloi ya risasi-fedha, cathodi za alumini, kabonati ya bariamu au strontium, viungio vya colloidal |
Punguza asidi ya sulfuriki |
Utepe wa seli za elektroliti |
Kuyeyusha na Kusafisha Alumini
Muhtasari wa Mchakato
Bauxite hutolewa kwa uchimbaji wa shimo wazi. Ores tajiri zaidi hutumiwa kama kuchimbwa. Ore za daraja la chini zinaweza kunufaika kwa kusagwa na kuosha ili kuondoa taka za udongo na silika. Uzalishaji wa chuma ni pamoja na hatua mbili kuu:
- Fungua. Uzalishaji wa alumina kutoka kwa bauxite na mchakato wa Bayer ambao bauxite hupigwa kwa joto la juu na shinikizo katika suluhisho kali la caustic soda. Hidrati inayotokana huangaziwa na kukokotwa hadi kwenye oksidi katika tanuru au kikonyo cha majimaji cha kitanda.
- Kupunguza. Kupunguzwa kwa aluminiumoxid hadi chuma bikira ya alumini kwa kutumia mchakato wa kielektroniki wa Hall-Heroult kwa kutumia elektrodi za kaboni na flux ya cryolite.
Maendeleo ya majaribio yanaonyesha kuwa katika siku zijazo alumini inaweza kupunguzwa kwa chuma kwa kupunguzwa moja kwa moja kutoka kwa madini.
Kwa sasa kuna aina mbili kuu za seli za elektroliti za Hall-Heroult zinazotumika. Mchakato unaoitwa "kuoka kabla" hutumia elektroni zilizotengenezwa kama ilivyoonyeshwa hapa chini. Katika smelters vile yatokanayo na hidrokaboni polycyclic kawaida hutokea katika vifaa vya utengenezaji electrode, hasa wakati wa mills kuchanganya na kutengeneza mashinikizo. Viyeyusho vinavyotumia seli ya aina ya Soderberg havihitaji vifaa vya kutengeneza anodi za kaboni iliyookwa. Badala yake, mchanganyiko wa coke na lami binder huwekwa kwenye hoppers ambazo ncha zake za chini hutumbukizwa kwenye mchanganyiko wa umwagaji wa cryolite-alumina ulioyeyuka. Mchanganyiko wa lami na koki unapochomwa moto na umwagaji wa metali-krioliti iliyoyeyushwa ndani ya seli, mchanganyiko huu huoka kuwa misa ngumu ya grafiti. katika hali. Fimbo za chuma huingizwa kwenye misa ya anodic kama kondakta kwa mtiririko wa moja kwa moja wa umeme wa sasa. Fimbo hizi lazima zibadilishwe mara kwa mara; katika kutoa hizi, kiasi kikubwa cha tetemeko la lami ya makaa ya mawe hubadilishwa hadi katika mazingira ya chumba cha seli. Kwa mfiduo huu huongezwa tetemeko zile za lami zinazozalishwa wakati uokaji wa misa ya pitch-coke unavyoendelea.
Katika muongo mmoja uliopita tasnia imekuwa na mwelekeo wa kutobadilisha au kurekebisha vifaa vilivyopo vya kupunguza aina ya Soderberg kama matokeo ya hatari ya kansa inayojitokeza. Kwa kuongeza, pamoja na kuongezeka kwa automatisering ya shughuli za kupunguza seli-hasa mabadiliko ya anodes, kazi zinafanywa zaidi kutoka kwa cranes za mitambo zilizofungwa. Kwa hivyo mfiduo wa wafanyikazi na hatari ya kupata shida hizo zinazohusiana na kuyeyusha alumini inapungua polepole katika vifaa vya kisasa. Kinyume chake, katika nchi hizo ambazo uwekezaji wa kutosha wa mtaji haupatikani kwa urahisi, kuendelea kwa michakato ya zamani, inayoendeshwa na mtu binafsi ya kupunguza itaendelea kuwasilisha hatari za matatizo hayo ya kazi (tazama hapa chini) ambayo hapo awali yalihusishwa na mitambo ya kupunguza alumini. Hakika, tabia hii itaelekea kuwa mbaya zaidi katika shughuli za zamani, ambazo hazijaboreshwa, haswa kadiri wanavyozeeka.
Utengenezaji wa electrode ya kaboni
Electrodes zinazohitajika na upunguzaji wa elektroliti kabla ya kuoka hadi chuma safi kawaida hufanywa na kituo kinachohusishwa na aina hii ya mmea wa kuyeyusha alumini. Anode na cathodes mara nyingi hutengenezwa kutoka kwa mchanganyiko wa coke na lami inayotokana na petroli. Coke kwanza husagwa kwenye vinu vya mpira, kisha kupitishwa na kuchanganywa kimawazo na lami na hatimaye kutupwa kwenye vizuizi kwenye vishinikizo vya ukingo. Vizuizi hivi vya anodi au cathode hutiwa moto tena kwenye tanuru inayowaka kwa gesi kwa siku kadhaa hadi vitengeneze miigo migumu ya grafiti huku tetemeko zote zikiondolewa. Hatimaye wao ni masharti ya fimbo anode au saw-grooved kupokea baa cathode.
Ikumbukwe kwamba lami inayotumiwa kuunda electrodes hiyo inawakilisha distillate ambayo inatokana na makaa ya mawe au lami ya petroli. Katika ubadilishaji wa lami hii kuwa lami kwa kuongeza joto, bidhaa ya mwisho ya lami imechemka kimsingi isokaboni yake yote yenye kiwango cha chini cha kuchemka, kwa mfano, SO.2, pamoja na misombo ya aliphatic na misombo ya kunukia ya pete moja na mbili. Kwa hivyo, lami kama hiyo haipaswi kuwasilisha hatari sawa katika matumizi yake kama lami ya makaa ya mawe au mafuta ya petroli kwa kuwa aina hizi za misombo hazipaswi kuwepo. Kuna baadhi ya dalili kwamba uwezo wa kusababisha kansa wa bidhaa hizo za lami unaweza usiwe mkubwa kama mchanganyiko changamano wa lami na tetemeko zingine zinazohusiana na mwako usio kamili wa makaa ya mawe.
Hatari na Kinga Yake
Hatari na hatua za kuzuia kwa mchakato wa kuyeyusha na kusafisha alumini kimsingi ni sawa na zile zinazopatikana katika kuyeyusha na kusafisha kwa ujumla; hata hivyo, michakato ya mtu binafsi inatoa hatari fulani maalum.
Madini
Ingawa marejeleo ya hapa na pale ya "bauxite mapafu" hutokea katika fasihi, kuna uthibitisho mdogo wa kusadikisha kwamba chombo kama hicho kipo. Hata hivyo, uwezekano wa kuwepo kwa silika ya fuwele katika ores ya bauxite inapaswa kuzingatiwa.
Mchakato wa Bayer
Matumizi makubwa ya soda caustic katika mchakato wa Bayer hutoa hatari za mara kwa mara za kuchomwa kwa kemikali ya ngozi na macho. Kupungua kwa mizinga kwa nyundo za nyumatiki kunawajibika kwa mfiduo mkali wa kelele. Hatari zinazoweza kuhusishwa na kuvuta pumzi ya dozi nyingi za oksidi ya alumini zinazozalishwa katika mchakato huu zimejadiliwa hapa chini.
Wafanyakazi wote wanaohusika katika mchakato wa Bayer wanapaswa kufahamishwa vyema kuhusu hatari zinazohusiana na kushughulikia magadi. Katika maeneo yote yaliyo hatarini, chemchemi za kuosha macho na mabonde yenye maji ya bomba na vinyunyu vya mafuriko yanapaswa kutolewa, pamoja na matangazo yanayoelezea matumizi yao. PPE (kwa mfano, glasi, glavu, aproni na buti) inapaswa kutolewa. Manyunyu na malazi ya kabati mbili (kabati moja la nguo za kazini, lingine la nguo za kibinafsi) zinapaswa kutolewa na wafanyikazi wote wahimizwe kuosha vizuri mwisho wa zamu. Wafanyakazi wote wanaoshughulikia chuma kilichoyeyushwa wanapaswa kupewa visorer, vipumuaji, gauntlets, aproni, mikono na mate ili kuvilinda dhidi ya kuungua, vumbi na mafusho. Wafanyakazi walioajiriwa katika mchakato wa joto la chini wa Gadeau wanapaswa kupewa glavu na suti maalum ili kuwalinda kutokana na mafusho ya asidi hidrokloriki inayotolewa wakati seli zinaanza; pamba imeonekana kuwa na upinzani mzuri kwa mafusho haya. Vipumuaji vilivyo na katriji za mkaa au vinyago vilivyowekwa na alumina hutoa ulinzi wa kutosha dhidi ya mafusho ya lami na florini; masks ya vumbi yenye ufanisi ni muhimu kwa ulinzi dhidi ya vumbi vya kaboni. Wafanyikazi walio na mfiduo mkali zaidi wa vumbi na mafusho, haswa katika shughuli za Soderberg, wanapaswa kupewa vifaa vya kinga vya kupumua vinavyotolewa na hewa. Kwa vile kazi ya chungu cha mashine inafanywa kwa mbali kutoka kwa vyumba vilivyofungwa, hatua hizi za ulinzi hazitakuwa muhimu sana.
Kupunguza umeme
Upunguzaji wa kielektroniki huwaweka wafanyakazi kwenye hatari ya kuungua kwa ngozi na ajali kutokana na michirizi ya chuma iliyoyeyuka, matatizo ya mkazo wa joto, kelele, hatari za umeme, cryolite na moshi wa asidi hidrofloriki. Seli za kupunguza kielektroniki zinaweza kutoa vumbi kubwa la floridi na alumina.
Katika maduka ya utengenezaji wa kaboni-electrode, vifaa vya uingizaji hewa wa kutolea nje na filters za mfuko vinapaswa kuwekwa; uzio wa lami na vifaa vya kusaga kaboni hupunguza kwa ufanisi zaidi mfiduo wa lami zenye joto na vumbi la kaboni. Ukaguzi wa mara kwa mara juu ya viwango vya vumbi vya anga unapaswa kufanywa na kifaa cha sampuli kinachofaa. Uchunguzi wa mara kwa mara wa eksirei unapaswa kufanywa kwa wafanyakazi walio kwenye vumbi, na hii inapaswa kufuatiwa na uchunguzi wa kimatibabu inapobidi.
Ili kupunguza hatari ya kushughulikia lami, usafirishaji wa nyenzo hii unapaswa kutengenezwa kwa makini kadri inavyowezekana (kwa mfano, matanki ya barabarani yenye joto yanaweza kutumika kusafirisha lami ya kioevu hadi kwenye kazi ambapo inasukumwa moja kwa moja kwenye matangi ya lami yenye joto). Uchunguzi wa mara kwa mara wa ngozi ili kugundua erithema, epitheliomata au ugonjwa wa ngozi pia ni wa busara, na ulinzi wa ziada unaweza kutolewa na creams za kizuizi cha alginate.
Wafanyakazi wanaofanya kazi ya joto wanapaswa kuagizwa kabla ya kuanza kwa hali ya hewa ya joto ili kuongeza ulaji wa maji na chumvi sana chakula chao. Wao na wasimamizi wao wanapaswa pia kupewa mafunzo ya kutambua matatizo yanayotokana na joto ndani yao na wafanyakazi wenzao. Wote wanaofanya kazi hapa wanapaswa kufunzwa kuchukua hatua zinazofaa ili kuzuia kutokea au kuendelea kwa matatizo ya joto.
Wafanyakazi walio katika viwango vya juu vya kelele wanapaswa kupewa vifaa vya ulinzi wa kusikia kama vile vifunga masikioni vinavyoruhusu kupitisha kelele ya masafa ya chini (ili kuruhusu mtazamo wa maagizo) lakini kupunguza utumaji wa kelele kali, ya masafa ya juu. Kwa kuongezea, wafanyikazi wanapaswa kuchunguzwa mara kwa mara ili kugundua upotezaji wa kusikia. Hatimaye, wafanyakazi wanapaswa pia kufundishwa kutoa ufufuo wa moyo na mapafu kwa waathirika wa ajali za mshtuko wa umeme.
Uwezo wa splashes za chuma zilizoyeyuka na uchomaji mkali umeenea katika maeneo mengi ya mimea ya kupunguza na shughuli zinazohusiana. Mbali na mavazi ya kinga (kwa mfano, vazi, aproni, spats na visors za uso) uvaaji wa nguo za syntetisk unapaswa kupigwa marufuku, kwa kuwa joto la chuma kilichoyeyuka husababisha kuyeyuka na kushikamana na ngozi kama hiyo, na hivyo kuzidisha kuchoma kwa ngozi.
Watu wanaotumia vidhibiti moyo wanapaswa kutengwa na shughuli za kupunguza kwa sababu ya hatari ya dysrhythmias inayosababishwa na uwanja wa sumaku.
Athari Zingine za Kiafya
Hatari kwa wafanyakazi, idadi ya watu kwa ujumla na mazingira kutokana na utoaji wa gesi zenye floridi, moshi na vumbi kutokana na matumizi ya kryolite flux zimeripotiwa sana (tazama jedwali 1). Kwa watoto wanaoishi karibu na viyeyusho vya alumini ambavyo havidhibitiwi vizuri, viwango tofauti vya udondoshaji wa meno ya kudumu vimeripotiwa ikiwa mfiduo ulitokea wakati wa ukuaji wa meno ya kudumu. Miongoni mwa wafanyakazi wa kuyeyusha madini kabla ya 1950, au pale ambapo udhibiti usiofaa wa maji machafu ya fluoride uliendelea, viwango tofauti vya fluorosis ya mifupa vimeonekana. Hatua ya kwanza ya hali hii inajumuisha ongezeko rahisi la wiani wa mfupa, hasa alama katika miili ya vertebral na pelvis. Fluoride inavyozidi kufyonzwa ndani ya mfupa, ukokoaji wa mishipa ya pelvisi huonekana. Hatimaye, katika tukio la mfiduo uliokithiri na wa muda mrefu wa fluoride, calcification ya paraspinal na miundo mingine ya ligamentous pamoja na viungo ni alibainisha. Ingawa hatua hii ya mwisho imeonekana katika hali yake kali katika viwanda vya kusindika cryolite, hatua za hali ya juu kama hizi hazijaonekana mara chache katika wafanyikazi wa kuyeyusha alumini. Inavyoonekana mabadiliko ya eksirei ya chini sana katika miundo ya mifupa na mishipa haihusiani na mabadiliko ya kazi ya usanifu au kimetaboliki ya mfupa. Kwa mazoea sahihi ya kazi na udhibiti wa kutosha wa uingizaji hewa, wafanyikazi katika shughuli kama hizo za kupunguza wanaweza kuzuiwa kwa urahisi kuendeleza mabadiliko yoyote ya eksirei, licha ya miaka 25 hadi 40 ya kazi kama hiyo. Hatimaye, utumiaji wa mitambo ya chungu unapaswa kupunguza ikiwa hautaondoa kabisa hatari zozote zinazohusiana na floridi.
Jedwali 1. Vifaa vya usindikaji wa pembejeo na matokeo ya uchafuzi wa alumini kuyeyusha na kusafisha.
|
Mchakato |
Uingizaji wa nyenzo |
Uzalishaji wa hewa |
Mchakato wa taka |
Taka zingine |
|
Usafishaji wa Bauxite |
Bauxite, hidroksidi ya sodiamu |
Chembe, caustic/maji |
Mabaki yenye silicon, chuma, titani, oksidi za kalsiamu na caustic |
|
|
Ufafanuzi wa alumina na mvua |
Alumina slurry, wanga, maji |
Maji machafu yenye wanga, mchanga na caustic |
||
|
Uhesabuji wa alumini |
Alumini hidrati |
Chembe na mvuke wa maji |
||
|
Electrolytic ya msingi |
Alumina, anodi za kaboni, seli za electrolytic, cryolite |
Fluoridi - zote mbili za gesi na chembe, dioksidi kaboni, dioksidi ya sulfuri, monoksidi kaboni, C.2F6 ,CF4 na kaboni za perfluorinated (PFC) |
Watengeneza vyungu vilivyotumika |
Tangu mwanzoni mwa miaka ya 1980 hali kama ya pumu imeonyeshwa kwa uhakika miongoni mwa wafanyakazi katika vyungu vya kupunguza alumini. Ukiukaji huu, unaojulikana kama pumu ya kazini inayohusishwa na kuyeyusha aluminiamu (OAAAS), una sifa ya ukinzani tofauti wa mtiririko wa hewa, mwitikio mkubwa wa kikoromeo, au zote mbili, na hauchochewi na vichochezi nje ya mahali pa kazi. Dalili zake za kimatibabu ni pamoja na kupumua, kubana kwa kifua na kukosa pumzi na kikohozi kisichozaa ambacho kwa kawaida huchelewa kwa saa kadhaa baada ya kukabiliwa na kazi. Kipindi fiche kati ya kuanza kwa kukaribiana kwa kazi na kuanza kwa OAAAS kinabadilika sana, kuanzia wiki 1 hadi miaka 10, kutegemeana na ukubwa na tabia ya kukaribia aliyeambukizwa. Hali hiyo kwa kawaida hurekebishwa kwa kuondolewa mahali pa kazi baada ya likizo na kadhalika, lakini itaongezeka mara kwa mara na kali kwa kuonyeshwa kazi kuendelea.
Ingawa kutokea kwa hali hii kumehusishwa na viwango vya chungu vya floridi, si wazi kwamba etiolojia ya ugonjwa huu hutokana hasa kutokana na kukabiliwa na wakala huyu wa kemikali. Kwa kuzingatia mchanganyiko changamano wa vumbi na mafusho (kwa mfano, floridi chembe na gesi, dioksidi ya sulfuri, pamoja na viwango vya chini vya oksidi za vanadium, nikeli na chromium) kuna uwezekano mkubwa kwamba vipimo vya fluoride vinawakilisha mbadala wa mchanganyiko huu tata wa mafusho. gesi na chembe zinazopatikana kwenye vyungu.
Kwa sasa inaonekana kwamba hali hii ni mojawapo ya kundi linalozidi kuwa muhimu la magonjwa ya kazini: pumu ya kazini. Mchakato wa causal unaosababisha ugonjwa huu umeamua kwa shida katika kesi ya mtu binafsi. Dalili na dalili za OAAAS zinaweza kutokana na: pumu iliyokuwepo awali inayotokana na mzio, mwitikio usio maalum wa kikoromeo, ugonjwa unaoathiri njia ya hewa (RADS), au pumu ya kweli ya kazini. Utambuzi wa hali hii kwa sasa ni wa matatizo, unaohitaji historia inayolingana, kuwepo kwa upungufu wa mtiririko wa hewa unaobadilika, au bila kutokuwepo, uzalishaji wa hyperresponsivity ya kikoromeo inayosababishwa na pharmacologically. Lakini ikiwa mwisho hauwezi kuonyeshwa, utambuzi huu hauwezekani. (Walakini, jambo hili hatimaye linaweza kutoweka baada ya ugonjwa huo kupungua na kuondolewa kutoka kwa mfiduo wa kazi.)
Kwa kuwa ugonjwa huu unaelekea kuwa mbaya zaidi kwa mtu anayeendelea kuambukizwa, watu walioathiriwa kwa kawaida huhitaji kuondolewa kutokana na mihangaiko inayoendelea ya kazi. Ingawa watu walio na pumu ya atopiki iliyokuwepo awali wanapaswa kuzuiwa kutoka kwa vyumba vya seli za kupunguza alumini, kukosekana kwa atopi hakuwezi kutabiri ikiwa hali hii itatokea baada ya kufichuliwa kwa kazi.
Kwa sasa kuna ripoti zinazopendekeza kwamba alumini inaweza kuhusishwa na sumu ya neva miongoni mwa wafanyakazi wanaojishughulisha na kuyeyusha na kuchomelea chuma hiki. Imeonyeshwa wazi kuwa alumini hufyonzwa kupitia mapafu na kutolewa kwenye mkojo kwa viwango vikubwa kuliko kawaida, haswa katika kupunguza wafanyikazi wa chumba cha seli. Walakini, maandishi mengi kuhusu athari za neva kwa wafanyikazi kama hao yanatokana na dhana kwamba ufyonzaji wa alumini husababisha sumu ya neurotoxic ya binadamu. Ipasavyo, hadi miungano kama hii iweze kuonyeshwa kwa urahisi zaidi, muunganisho kati ya alumini na neurotoxicity ya kazini lazima ichukuliwe kuwa ya kubahatisha kwa wakati huu.
Kwa sababu ya haja ya mara kwa mara ya kutumia zaidi ya 300 kcal / h wakati wa kubadilisha anodes au kufanya kazi nyingine ngumu mbele ya cryolite iliyoyeyuka na alumini, matatizo ya joto yanaweza kuonekana wakati wa hali ya hewa ya joto. Vipindi kama hivyo vina uwezekano mkubwa wa kutokea wakati hali ya hewa inabadilika mwanzoni kutoka kwa wastani hadi hali ya joto na unyevu wa kiangazi. Zaidi ya hayo, mazoea ya kufanya kazi ambayo husababisha mabadiliko ya anodi au ajira kwa kasi zaidi ya zamu mbili za kazi zinazofuatana wakati wa hali ya hewa ya joto pia yatahatarisha wafanyikazi kwa shida kama hizo za joto. Wafanyikazi ambao hawajazoea joto vya kutosha au hali ya kimwili, ambao unywaji wao wa chumvi hautoshi au ambao wana magonjwa ya mara kwa mara au ya hivi majuzi wana uwezekano mkubwa wa kupata uchovu wa joto na/au tumbo la joto wakati wa kufanya kazi hizo ngumu. Kiharusi cha joto kimetokea lakini mara chache sana miongoni mwa wafanyakazi wa kuyeyusha alumini isipokuwa wale walio na mabadiliko yanayojulikana ya kiafya (kwa mfano, ulevi, kuzeeka).
Mfiduo wa aromatiki za polycyclic zinazohusiana na upumuaji wa mafusho ya lami na chembechembe zimeonyeshwa kuwaweka wafanyikazi wa seli za kupunguza aina ya Soderberg katika hatari kubwa ya kupata saratani ya kibofu cha mkojo; hatari ya saratani ya ziada haijaanzishwa vizuri. Wafanyakazi katika mimea ya electrode ya kaboni ambapo mchanganyiko wa coke yenye joto na lami hupashwa joto wanadhaniwa pia kuwa katika hatari hiyo. Hata hivyo, baada ya elektrodi kuokwa kwa siku kadhaa kwa takriban 1,200 °C, misombo yenye kunukia ya polycyclic huwaka kabisa au kubadilika na haihusiani tena na anodi au cathodi kama hizo. Kwa hivyo chembechembe za upunguzaji zinazotumia elektrodi zilizopikwa kabla hazijaonyeshwa waziwazi kuwasilisha hatari isiyofaa ya maendeleo ya magonjwa haya mabaya. Neoplasia nyingine (kwa mfano, leukemia isiyo ya granulocytic na saratani ya ubongo) imependekezwa kutokea katika shughuli za kupunguza alumini; kwa sasa ushahidi huo ni wa vipande vipande na haulingani.
Katika eneo la seli za elektroliti, utumiaji wa vivunja ukoko wa nyumatiki kwenye chungu hutoa viwango vya kelele vya mpangilio wa 100 dBA. Seli za kupunguza elektroliti huendeshwa kwa mfululizo kutoka kwa usambazaji wa sasa wa kiwango cha chini cha voltage ya juu na, kwa hiyo, matukio ya mshtuko wa umeme kwa kawaida sio kali. Hata hivyo, katika nyumba ya umeme mahali ambapo usambazaji wa voltage ya juu hujiunga na mtandao wa uunganisho wa mfululizo wa chungu, ajali kali za mshtuko wa umeme zinaweza kutokea hasa kwa vile usambazaji wa umeme ni mkondo unaopishana, wa voltage ya juu.
Kwa sababu maswala ya kiafya yameibuliwa kuhusu ukaribiaji unaohusishwa na sehemu za nguvu za kielektroniki, kufichua kwa wafanyikazi katika tasnia hii kumetiliwa shaka. Ni lazima kutambua kwamba nguvu zinazotolewa kwa seli za kupunguza electrolytic ni moja kwa moja ya sasa; ipasavyo, sehemu za sumakuumeme zinazozalishwa kwenye chungu ni za aina ya uwanja tuli au uliosimama. Sehemu kama hizo, tofauti na sehemu za sumakuumeme za masafa ya chini, hazionyeshwi kwa urahisi kuwa na athari za kibayolojia zinazofanana au zinazoweza kuzaliana, kwa majaribio au kimatibabu. Zaidi ya hayo, viwango vya mtiririko wa sehemu za sumaku zinazopimwa katika vyumba vya seli za kisasa hupatikana kwa kawaida kuwa ndani ya viwango vinavyopendekezwa hivi sasa, vikomo vya muda kwa sehemu za sumaku tuli, masafa ya redio ndogo na sehemu za umeme tuli. Mfiduo wa sehemu za sumakuumeme za masafa ya chini sana pia hutokea katika mitambo ya kupunguza, hasa katika ncha za mbali za vyumba hivi vilivyo karibu na vyumba vya kurekebisha. Hata hivyo, viwango vya mtiririko vinavyopatikana katika vyungu vilivyo karibu ni kidogo, chini ya viwango vya sasa. Hatimaye, ushahidi thabiti au unaoweza kuzaliana wa epidemiological wa athari mbaya za kiafya kutokana na sehemu za sumakuumeme katika mimea ya kupunguza alumini haujaonyeshwa kwa uthabiti.
Utengenezaji wa elektroni
Wafanyakazi wanaogusana na mafusho ya lami wanaweza kupata erythema; yatokanayo na mwanga wa jua huleta upenyo kwa kuwashwa. Kesi za tumors za ngozi za ndani zimetokea kati ya wafanyakazi wa electrode ya kaboni ambapo usafi wa kibinafsi ulifanyika; baada ya kukatwa na kubadilisha kazi hakuna kuenea zaidi au kujirudia kwa kawaida hujulikana. Wakati wa kutengeneza elektrodi, kiasi kikubwa cha kaboni na vumbi la lami vinaweza kuzalishwa. Ambapo mfiduo kama huo wa vumbi umekuwa mkali na haujadhibitiwa vya kutosha, kumekuwa na ripoti za mara kwa mara kwamba waundaji wa elektrodi za kaboni wanaweza kukuza nimonisi rahisi na emphysema ya msingi, iliyochanganyikiwa na ukuzaji wa vidonda vikubwa vya nyuzi. Pneumoconioses rahisi na ngumu haziwezi kutofautishwa na hali inayolingana ya pneumoconiosis ya wafanyikazi wa makaa. Kusaga coke katika vinu vya mpira hutoa viwango vya kelele vya hadi 100 dBA.
Mhariri wa note: Sekta ya uzalishaji wa alumini imeainishwa kama Kikundi cha 1 kinachojulikana chanzo cha saratani ya binadamu na Shirika la Kimataifa la Utafiti wa Saratani (IARC). Mfiduo mbalimbali umehusishwa na magonjwa mengine (kwa mfano, "pumu ya chungu") ambayo yamefafanuliwa mahali pengine katika hii. Encyclopaedia.
Kuyeyusha na Kusafisha Dhahabu
Imenakiliwa kutoka toleo la 3, Ensaiklopidia ya Afya na Usalama Kazini.
Uchimbaji wa dhahabu unafanywa kwa kiwango kidogo na watafiti binafsi (kwa mfano, nchini Uchina na Brazili) na kwa kiwango kikubwa katika migodi ya chini ya ardhi (kwa mfano, Afrika Kusini) na katika uchimbaji wa mashimo ya wazi (kwa mfano, nchini Marekani).
Njia rahisi zaidi ya kuchimba dhahabu ni kuchimba, ambayo inahusisha kujaza sahani ya mviringo na mchanga wa dhahabu au changarawe, ukishikilia chini ya mkondo wa maji na kuizunguka. Mchanga mwepesi na changarawe huoshwa hatua kwa hatua, na kuacha chembe za dhahabu karibu na katikati ya sufuria. Uchimbaji dhahabu wa hali ya juu zaidi wa majimaji hujumuisha kuelekeza mkondo wenye nguvu wa maji dhidi ya changarawe au mchanga wenye dhahabu. Hii hubomoa nyenzo na kuiosha kwa njia ya sluices maalum ambayo dhahabu hukaa, wakati changarawe nyepesi huelea. Kwa uchimbaji wa mito, mashimo ya lifti hutumiwa, yanayojumuisha boti za gorofa-chini ambazo hutumia mlolongo wa ndoo ndogo kuokota nyenzo kutoka chini ya mto na kumwaga kwenye chombo cha kuchungulia (trommel). Nyenzo huzungushwa kwenye trommel kama maji yanavyoelekezwa juu yake. Mchanga wenye dhahabu huzama kupitia vitobo kwenye trommel na huanguka kwenye meza zinazotikisika kwa umakini zaidi.
Kuna njia mbili kuu za uchimbaji wa dhahabu kutoka kwa madini. Hizi ni michakato ya ujumuishaji na sianidation. Mchakato wa muunganisho unatokana na uwezo wa dhahabu kwa aloi na zebaki ya metali kuunda miunganisho ya uthabiti tofauti, kutoka kigumu hadi kioevu. Dhahabu inaweza kuondolewa kwa urahisi kutoka kwa mchanganyiko kwa kutengenezea zebaki. Katika muunganisho wa ndani, dhahabu hutenganishwa ndani ya kifaa cha kusagwa wakati huo huo ore inapovunjwa. Amalgam iliyoondolewa kwenye kifaa huoshwa bila mchanganyiko wowote na maji kwenye bakuli maalum. Kisha zebaki iliyobaki inasisitizwa nje ya amalgam. Katika kuunganisha nje, dhahabu hutenganishwa nje ya vifaa vya kusagwa, katika kuunganisha au sluices (meza ya kutega iliyofunikwa na karatasi za shaba). Kabla ya amalgam kuondolewa, zebaki safi huongezwa. Amalgam iliyosafishwa na kuoshwa inasisitizwa. Katika michakato yote miwili zebaki huondolewa kutoka kwa amalgam kwa kunereka. Mchakato wa kuunganisha ni nadra leo, isipokuwa katika uchimbaji mdogo, kwa sababu ya wasiwasi wa mazingira.
Uchimbaji wa dhahabu kwa njia ya cyanidation ni msingi wa uwezo wa dhahabu kutengeneza kau (CN) ya chumvi iliyo na maji yenye maji mara mbili.2 inapojumuishwa na sianidi ya potasiamu kwa kushirikiana na oksijeni. Majimaji yanayotokana na kusagwa kwa madini ya dhahabu yana chembe kubwa zaidi za fuwele, zinazojulikana kama mchanga, na chembe ndogo za amofasi, zinazojulikana kama silt. Mchanga, ukiwa mzito zaidi, umewekwa chini ya kifaa na inaruhusu ufumbuzi (ikiwa ni pamoja na silt) kupita. Mchakato wa uchimbaji wa dhahabu unajumuisha kulisha ore iliyosagwa vizuri ndani ya beseni ya leaching na kuchuja mmumunyo wa potasiamu au sianidi ya sodiamu kupitia humo. Silt hutenganishwa na miyeyusho ya sianidi ya dhahabu kwa kuongeza vizito na kwa kuchuja utupu. Uchujaji wa lundo, ambapo myeyusho wa sianidi hutiwa juu ya lundo la ore iliyosagwa kwa kiasi kikubwa, unazidi kuwa maarufu, hasa kwa madini ya kiwango cha chini na mikia ya migodi. Katika hali zote mbili, dhahabu hutolewa kutoka kwa suluhisho la sianidi ya dhahabu kwa kuongeza vumbi la alumini au zinki. Katika operesheni tofauti, asidi iliyokolea huongezwa kwenye mtambo wa kumeng'enya ili kuyeyusha zinki au alumini, na kuacha nyuma ya dhahabu imara.
Chini ya ushawishi wa asidi ya kaboni, maji na hewa, pamoja na asidi zilizopo kwenye ore, miyeyusho ya sianidi hutengana na kutoa gesi ya sianidi hidrojeni. Ili kuzuia hili, alkali huongezwa (chokaa au caustic soda). Sianidi haidrojeni pia huzalishwa wakati asidi inapoongezwa ili kuyeyusha alumini au zinki.
Mbinu nyingine ya cyanidation inahusisha matumizi ya mkaa ulioamilishwa ili kuondoa dhahabu. Vifungashio vizito huongezwa kwenye myeyusho wa sianidi ya dhahabu kabla ya kunyunyiziwa na mkaa ulioamilishwa ili kuweka mkaa katika kusimamishwa. Mkaa ulio na dhahabu huondolewa kwa uchunguzi, na dhahabu hutolewa kwa kutumia sianidi ya alkali iliyojilimbikizia katika suluhisho la pombe. Kisha dhahabu hurejeshwa na electrolysis. Mkaa unaweza kuwashwa tena kwa kuchomwa, na sianidi inaweza kupatikana tena na kutumika tena.
Muunganisho na sianidi huzalisha chuma ambacho kina uchafu mwingi, maudhui ya dhahabu safi hayazidi 900 kwa kila mil laini, isipokuwa ikiwa imesafishwa zaidi kielektroniki ili kutoa kiwango cha unafuu cha hadi 999.8 kwa mil na zaidi.
Dhahabu pia hupatikana kama bidhaa ya ziada kutokana na kuyeyushwa kwa shaba, risasi na metali nyinginezo (tazama makala "Shaba, risasi na kuyeyusha na kusafisha zinki" katika sura hii).
Hatari na Kinga Yake
Madini ya dhahabu yanayotokea kwa kina kirefu hutolewa na uchimbaji wa chini ya ardhi. Hii inahitaji hatua za kuzuia uundaji na kuenea kwa vumbi katika kazi ya migodi. Kutenganishwa kwa dhahabu kutoka kwa madini ya arseniki husababisha kufichuliwa kwa arseniki kwa wafanyikazi wa migodini na uchafuzi wa hewa na udongo kwa vumbi lenye arseniki.
Katika uchimbaji wa zebaki wa dhahabu, wafanyakazi wanaweza kuathiriwa na viwango vya juu vya zebaki inayopeperuka hewani wakati zebaki inapowekwa ndani au kuondolewa kwenye mifereji ya maji, wakati amalgam inaposafishwa au kushinikizwa na zebaki inapotolewa; sumu ya zebaki imeripotiwa miongoni mwa wafanyakazi wa kuunganisha na kutengenezea. Hatari ya kufichua zebaki katika kuunganishwa imekuwa tatizo kubwa katika nchi kadhaa za Mashariki ya Mbali na Amerika Kusini.
Katika mchakato wa kuunganishwa, zebaki lazima iwekwe juu ya sluices na mshikamano uondolewe kwa namna ya kuhakikisha kwamba zebaki haigusani na ngozi ya mikono (kwa kutumia majembe yenye mishikio mirefu, nguo za kinga zisizoweza kupenya zebaki na kadhalika). Usindikaji wa amalgam na uondoaji au ukandamizaji wa zebaki lazima pia uwe na mechanized kikamilifu iwezekanavyo, bila uwezekano wa mikono kuguswa na zebaki; usindikaji wa amalgam na uondoaji wa zebaki lazima ufanyike katika majengo tofauti ambayo kuta, dari, sakafu, vifaa na nyuso za kazi zimefunikwa na nyenzo ambazo hazitachukua zebaki au mivuke yake; nyuso zote lazima zisafishwe mara kwa mara ili kuondoa amana zote za zebaki. Majengo yote yaliyokusudiwa kwa shughuli zinazohusisha matumizi ya zebaki lazima yawe na uingizaji hewa wa jumla na wa ndani wa kutolea nje. Mifumo hii ya uingizaji hewa lazima iwe na ufanisi hasa katika majengo ambapo zebaki hutolewa. Hifadhi za zebaki lazima zihifadhiwe kwenye vyombo vya chuma vilivyofungwa kwa hermetically chini ya kofia maalum ya kutolea nje; wafanyikazi lazima wapewe PPE muhimu kwa kufanya kazi na zebaki; na hewa lazima ifuatiliwe kwa utaratibu katika majengo yanayotumika kwa kuunganisha na kutengenezea. Kunapaswa pia kuwa na ufuatiliaji wa matibabu.
Uchafuzi wa hewa na sianidi ya hidrojeni katika mimea ya sianidi hutegemea joto la hewa, uingizaji hewa, kiasi cha nyenzo zinazochakatwa, mkusanyiko wa miyeyusho ya sianidi inayotumika, ubora wa vitendanishi na idadi ya mitambo iliyo wazi. Uchunguzi wa kimatibabu wa wafanyakazi katika viwanda vya kuchimba dhahabu umebaini dalili za sumu ya muda mrefu ya sianidi hidrojeni, pamoja na mzunguko wa juu wa ugonjwa wa ngozi ya mzio, eczema na pyoderma (ugonjwa wa ngozi ya papo hapo na uundaji wa usaha).
Shirika sahihi la maandalizi ya ufumbuzi wa cyanide ni muhimu hasa. Iwapo ufunguzi wa ngoma zilizo na chumvi za sianidi na kulisha chumvi hizi kwenye beseni za kuyeyusha hazijafanywa kwa mitambo, kunaweza kuwa na uchafuzi mkubwa wa vumbi la sianidi na gesi ya sianidi hidrojeni. Suluhisho la cyanide linapaswa kulishwa kwa njia ya mifumo iliyofungwa na pampu za uwiano wa moja kwa moja. Katika mimea ya cyanidation ya dhahabu, kiwango sahihi cha alkali ni lazima kidumishwe katika vifaa vyote vya cyanidation; kwa kuongeza, kifaa cha sianidation lazima kimefungwa kwa hermetically na kuwekewa LEV inayoungwa mkono na uingizaji hewa wa jumla wa kutosha na ufuatiliaji wa uvujaji. Vifaa vyote vya cyanidation na kuta, sakafu, maeneo ya wazi na ngazi za majengo lazima zifunikwa na vifaa visivyo na porous na kusafishwa mara kwa mara na ufumbuzi dhaifu wa alkali.
Matumizi ya asidi kuvunja zinki katika usindikaji wa lami ya dhahabu inaweza kutoa sianidi hidrojeni na arsine. Kwa hivyo, shughuli hizi lazima zifanyike katika vyumba vilivyo na vifaa maalum na vilivyotengwa, kwa kutumia vifuniko vya kutolea nje vya ndani.
Uvutaji sigara unapaswa kupigwa marufuku na wafanyikazi wapewe vifaa tofauti vya kula na kunywa. Vifaa vya huduma ya kwanza vinapaswa kuwepo na viwe na nyenzo za kuondoa mara moja mmumunyo wowote wa sianidi unaogusana na miili ya wafanyakazi na dawa za kuzuia sumu ya sianidi. Wafanyikazi lazima wapewe mavazi ya kinga ya kibinafsi ambayo hayawezi kuathiriwa na misombo ya sianidi.
Athari za Mazingira
Kuna ushahidi wa kufichuliwa na mvuke wa zebaki ya metali na uelimishaji wa zebaki katika asili, hasa pale dhahabu inapochakatwa. Katika utafiti mmoja wa maji, makazi na samaki kutoka maeneo ya uchimbaji dhahabu ya Brazili, viwango vya zebaki katika sehemu zinazoliwa za samaki wanaoliwa ndani vilizidi karibu mara 6 kiwango cha ushauri wa Brazili kwa matumizi ya binadamu (Palheta na Taylor 1995). Katika eneo lililochafuliwa la Venezuela, wachimbaji dhahabu wamekuwa wakitumia zebaki kutenganisha dhahabu kutoka kwa mchanga usio na harufu na unga wa miamba kwa miaka mingi. Kiwango cha juu cha zebaki kwenye udongo wa uso na mchanga wa mpira wa eneo lililochafuliwa ni hatari kubwa ya kiafya na kazini.
Uchafuzi wa cyanide wa maji machafu pia ni wasiwasi mkubwa. Miyeyusho ya Cyanide inapaswa kutibiwa kabla ya kutolewa au inapaswa kurejeshwa na kutumika tena. Utoaji wa gesi ya sianidi ya hidrojeni, kwa mfano, kwenye kiyeyusho cha mmeng'enyo, hutibiwa kwa kusugua kabla ya kumalizika kwa rafu.
" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).