槍手諾德伯格
出現和使用
鋁是地殼中含量最豐富的金屬，它與氧、氟、二氧化矽等結合存在，但從未以金屬態存在。 鋁土礦是鋁的主要來源。 它由含鋁岩石風化形成的礦物質混合物組成。 鋁土礦是這些風化礦石中最豐富的一種，含有高達 55% 的氧化鋁。 一些紅土礦石（含有較高百分比的鐵）含有高達 35% 的鋁2O3· 鋁土礦的商業礦床主要是三水鋁石（Al2O3·3H2O) 和勃姆石 (Al2O3H2O)，分佈於澳大利亞、圭亞那、法國、巴西、加納、幾內亞、匈牙利、牙買加和蘇里南。 1995 年世界鋁土礦產量為 111,064 億噸。 三水鋁石比勃姆石更易溶於氫氧化鈉溶液，因此是氧化鋁生產的首選。
鋁在整個工業中被廣泛使用，其用量比任何其他有色金屬都多； 1995年世界初級金屬產量估計為20,402億噸。 它與多種其他材料製成合金，包括銅、鋅、矽、鎂、錳和鎳，並可能含有少量的鉻、鉛、鉍、鈦、鋯和釩用於特殊用途。 鋁和鋁合金錠可以在軋機、線材廠、鍛造廠或鑄造廠中擠壓或加工。 成品用於造船的內部配件和上層建築； 電線和電纜的電氣工業； 房屋和窗框、屋頂和覆層的建築業； 飛機工業用於機身和飛機蒙皮及其他部件； 汽車工業的車身、發動機缸體和活塞； 家用電器和辦公設備以及珠寶行業的照明工程。 片材主要用於飲料或食品容器，而鋁箔用於包裝； 鋁的細顆粒形式被用作油漆和煙火工業中的顏料。 由鋁製成的物品通常通過陽極氧化處理獲得保護性和裝飾性的表面光潔度。
氯化鋁用於石油裂化和橡膠工業。 在空氣中發煙生成鹽酸，與水化合爆炸性； 因此，容器應保持密閉並防止受潮。
烷基鋁化合物. 這些作為生產低壓聚乙烯的催化劑越來越重要。 它們存在有毒、燃燒和火災危險。 它們與空氣、濕氣和含有活性氫的化合物極易發生反應，因此必須保存在惰性氣體層中。
危害性
為了生產鋁合金，精煉鋁在燃油或燃氣爐中熔化。 添加規定量的硬化劑，其中含有一定比例的錳、矽、鋅、鎂等鋁塊。 然後將熔體混合併送入保溫爐，通過使氬-氯或氮-氯通過金屬進行脫氣。 由此產生的氣體排放（鹽酸、氫氣和氯氣）與職業病有關，因此應格外小心，以確保適當的工程控制能夠捕獲排放物，並防止其進入外部環境，以免造成損害。 浮渣從熔體表面撇去並放入容器中，以盡量減少冷卻過程中與空氣的接觸。 將含有氟化物和/或氯化物鹽的熔劑添加到熔爐中，以幫助從浮渣中分離純鋁。 可能會釋放出氧化鋁和氟化物煙霧，因此還必須小心控制生產的這一方面。 可能需要個人防護裝備 (PPE)。 鋁冶煉過程在章節中描述 金屬加工和金屬加工行業. 在鑄造車間，也可能會接觸到二氧化硫。
各種不同結晶形式的氧化鋁被用作冶煉原料、磨料、耐火材料和催化劑。 1947 年至 1949 年發表的一系列報告描述了在加工氧化鋁和矽的鋁磨料工業中發生進行性、非結節性間質纖維化。 這種情況被稱為剃須刀病，病情進展迅速，通常是致命的。 受害者（生產剛玉的工人）暴露在含有氧化鋁、結晶游離二氧化矽和鐵的濃煙中。 這些微粒的大小範圍使其具有高度可吸入性。 疾病的優勢可能是由於細碎的結晶游離二氧化矽對肺的高度破壞性影響，而不是吸入的氧化鋁，儘管該疾病的確切病因尚不清楚。 Shaver 病現在主要具有歷史意義，因為在 20 世紀下半葉還沒有相關報導。
高水平暴露（100 mg/m3) 參與拜耳工藝的工人中的鋁氧化物（在本章中描述 金屬加工和金屬加工行業) 已經證明，工作超過 XNUMX 年的工人可能會發生肺部病變。 這些變化的臨床特徵是輕微的、主要是無症狀的限制性肺功能變化。 胸部 X 光檢查顯示小的、稀疏的、不規則的混濁，特別是在肺底部。 這些臨床反應歸因於肺副組織中灰塵的沉積，這是非常高的職業暴露的結果。 這些體徵和症狀無法與剃須刀病的極端反應相提並論。 應該指出的是，英國其他關於陶器行業廣泛接觸氧化鋁的流行病學研究沒有提供任何證據表明吸入氧化鋁粉塵會產生肺部疾病或功能障礙的化學或放射學跡象。
由於其商業重要性，氧化鋁的毒理作用仍然受到關注。 動物實驗的結果是有爭議的。 一種特別精細（0.02 μm 至 0.04 μm）、具有催化活性的氧化鋁，在商業上很少使用，直接注射到肺部氣道可引起動物肺部變化。 未觀察到較低劑量的影響。
還應注意的是，在鋁加工作業的工人中經常觀察到所謂的“電解車間哮喘”，這可能是由於暴露於氟化物焊劑，而不是鋁粉塵本身。
鋁的生產已被國際癌症研究機構 (IARC) 歸類為 1 類已知人類致癌物質。 與上述其他疾病一樣，致癌性最有可能歸因於存在的其他物質（例如，多環芳烴 (PAH) 和二氧化矽粉塵），儘管氧化鋁粉塵的確切作用尚不清楚。
在需要腎透析的個體中發現了一些關於吸收高濃度鋁和神經組織損傷的數據。 這些高含量的鋁會導致嚴重甚至致命的腦損傷。 然而，在其他接受透析但腦鋁水平沒有類似升高的患者中也觀察到了這種反應。 動物實驗未能成功複製這種大腦反應或阿爾茨海默氏病，這在文獻中也有假設。 關於這些問題的流行病學和臨床後續研究尚未確定，並且在鋁業工人的幾項大規模流行病學研究中沒有觀察到此類影響的證據。