【学习目标】

       熟悉  矿山冶炼行业的职业性有害因素、健康损害及预防措施；

矿山开采（mining）是指用人工或机械对有利用价值的天然矿物资源的开采。矿山开采包括煤炭开采、铁矿石开采、有色金属矿石开采、非金属矿石开采、石料开采等。根据矿床埋藏深度的不同和技术经济合理性的要求，矿山开采分为露天开采和地下开采两种方式，接近地表和埋藏较浅的部分采用露天开采，深部采用地下开采。在矿山开采过程中粉尘、毒物、异常物理因素等职业危害因素普遍存在，不良工作体位、不合理的轮班制度等职业危害因素对矿山作业人员健康也产生有害作用。

冶炼（smelting）是用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来；减少金属中所含的杂质或增加金属中某种成分，炼成所需要的金属。冶炼行业包括黑色金属冶炼和有色金属冶炼。有不同金属冶炼过程中可能产生的职业性有害因素各有不同，有高温、噪声等物理因素，粉尘、毒物等化学因素，同时还包括劳动过程和生产环境中的有害因素。

一、矿山开采行业职业卫生

下面以铁矿石开采过程中产生的主要职业危害因素为例介绍矿山开采过程中职业卫生，主要生产工艺如图6-1。各工段产生的主要职业病危害因素如下。

1．采矿工段  采用露天开采。用汽车运输至选矿工段。在钻孔、爆破、电铲、装车运输过程中均可产生大量的粉尘，同时可产生机械性噪声。钻孔、铲车运行等产生机械性振动。夏季时露天采场，工作场所存在高温和热辐射。

2．选矿工段  从粗破、筛分、中细碎到矿石经皮带运输过程中均可产生大量的粉尘和机械性噪声，主厂房内球磨机、磁选机、过滤机，循环水泵及矿浆泵等运行时产生机械性噪声，振动筛在筛分矿石的过程中产生振动。浮选时在矿中加入氢氧化钠、氧化钙作为调整剂、活化剂。

除了以上主要职业危害因素之外，不同矿石开采还可能产生不同的职业危害因素。例如铅矿、铜矿、镉矿、铬矿、汞矿、金矿等重金属矿山的开采过程中有重金属毒物对人体健康造成损害。爆破过程中产生的炮烟中含有一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等多种有毒气体对人体产生毒性作用。砷、磷、硒、硼等类金属矿山开采过程中产生类金属毒物职业危害因素。煤矿开采过程中产生煤尘、一氧化碳、甲烷等职业危害因素。有的矿井使用柴油动力的铲运机，排出的废气中含有氮氧化物、一氧化碳、醛类、油烟等有害气体。井下开采硫矿的矿井里，由于矿物水解产生硫化氢，矿物缓慢氧化、自然等产生二氧化硫。有的矿井还存在放射线的危害。有些磷矿，硫铁矿、钍、铀等放射性元素在衰变过程中不断产生放射性氡及其子体，氡及其子体不断从矿石表面及岩石裂隙中析出并进入巷道空气中。氡子体有电荷性，有很强的吸附性，能够与粉尘结合形成放射性气溶胶，能够被人体吸入。氡及其子体能够发出α、β、γ射线，对人体健康造成损害。

井下作业尚存在不良气象条件和不良体位。井下的气象条件特点是气温高、气湿大、温差大。巷道每深入地下100m，流入的空气因压缩而升高1℃；在煤矿中每下深30~35m，岩层温度町增高1℃，水不断渗出和蒸发，井下相对湿度一般70％~90％。在井下1000m处，气温可与井口处差25～30℃左右。因此矿工易患感冒、上呼吸道炎症及风湿性疾病。在薄煤层或工作环境狭窄的地方，用肘支撑着匍匐爬行，肘部和膝部滑囊长期受压迫和碰撞等导致膑前滑囊炎和鹰嘴滑囊炎。

二、黑色金属冶炼行业职业卫生

黑色金属包括铁、铬、锰等。冶炼分为火法冶炼、湿法提取或电化学沉积。火法冶炼又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。湿法冶金法是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。电化学沉积法是利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应），对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。目前在钢铁冶炼生产过程中多采用火法冶炼，而在有色金属冶炼生产过程中多采用湿法冶炼或者电化学沉积。火法冶炼工艺流程见图6-2和图6-3。各个生产环节的主要职业危害因素如下。

1．烧结环节  冶金原料配备工序中的卸料、粉碎、筛分、除尘、混料、转运、机械维修工段可能产生噪声、粉尘、电离辐射等职业危害因素。烧结工序的入料、加湿、烧结、出料、筛分、除尘、粉碎、转运、维修等工段可能产生一氧化碳、粉尘、噪声、高温、电离辐射等职业危害因素。烧结矿粉碎工序的粉碎、除尘、转运工段可能产生噪声、粉尘等职业危害因素。

2．炼铁环节  高炉入料准备工序的入料、维修工段可能产生噪声，粉尘、高温、电离辐射等职业危害因素。高炉冶炼工序的入料、冶炼、维修工段可能产牛高温、噪声、电离辐射、紫外辐射，一氧化碳、粉尘等职业危害因素。出炉工序的出铁、水冲渣、清渣沟、维修工段可能产生高温、噪声、粉尘、电离辐射等职业危害因素。冶炼煤气循环工序的除尘、储存、维修工段可能产生一氧化碳、粉尘，噪声等职业危害因素。冶炼供水的泵房、维修工段可能产生噪声、高温等职业危害因素。除尘工序可能产生噪声、粉尘等职业危害因素。煤粉喷吹工序的卸载、粉碎、筛分、喷吹、除尘维修工段可能产生粉尘、噪声、电离辐射等职业危害因素。热风供给工序的锅炉、轮机、热风供给、维修工段可能产生一氧化碳、粉尘、高温，噪声等职业危害因素。

3．炼钢环节  辅料准备工序的筛分、转运、维修工段可能产生粉尘、噪声、电离辐射等职业危害因素。入炉前的鱼雷罐转运、铁水预处理、维修工段可能产生粉化、噪声、高温、电离辐射等职业危害因素。顶底复吹转炉冶炼工序的冶炼、辅料添加、扒渣、维修工段可能产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、粉尘、高温、噪声、电离辐射等职业危害因素。精炼工序的转炉、冶炼、辅料添加、扒渣、维修工段可能产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、粉尘、高温、噪声等职业危害因素。连铸工序的连铸、维修工段可能产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、粉尘、高温、噪声、电离辐射等职业危害因素。轧钢工序的加热炉、精整、轧钢、维修工段可能产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、粉尘、高温、噪声、电离辐射等职业危害因素。成品库的整装可能产生噪声、粉尘等职业危害因素。锅炉房、机修、空压机房等其他工段可能产生粉尘、噪声、高温等职业危害因素。

此外，烧结、炼铁和炼钢等钢铁冶炼，可能因铁矿石中混有铅、镉等金属，而在其生产过程中可能含有铅、镉及其氧化物的存在；合金钢生产过程可能产生其他有害的金属化合物。冶金炉（包括高炉、转炉、电炉、加热炉、混铁炉、精炼炉等）、铁水罐、钢水包，渣罐等的检修、维修过程存在矽尘、高温、一氧化碳、噪声等职业危害因素。电焊过程产生的主要职业危害因素有电焊烟尘、锰及其无机化合物、高温、一氧化碳、氮氧化物，臭氧、紫外辐射；气割过程产生的职业病危害因素有金属烟尘、高温、一氧化碳、氮氧化物、臭氧。密闭、半密闭空间作业，氮气突发泄漏等引起的缺氧。胶带粘接过程存在苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂。还存在工效学因素、露天作业、低温作业等。其中工效学因素包括：不良作业姿势、单调及重复性操作、视屏作业、工器具或设备使用不当、过重体力劳动如手工搬运、提举大的和（或）笨重的物料等，长期加班加点工作。

三、有色金属冶炼行业职业卫生

有色金属包括除黑色金属以外的所有金属。分为：重金属（钢，铅、锌、镍、钻、锡、锑、汞、镉、铋等）、轻金属（铝、镁、钠、钾、钙、锶、铋等），贵金属（金、银和铂、铱、锇、钌、铑等铂族元素），稀有金属（锂、钛、锆、钒、钨、铝、镓、铟等）、半金属（硼、硅、砷、砹等）。以铜冶炼为例说明有色金属冶炼的主要工艺及职业危害，铜的冶炼方法包括火法炼铜和湿法炼铜。

1．火法冶炼  火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20％～30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉，反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍（冰铜）接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适用性强，铜的回收串可达95％，但四矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等，火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。硫化铜矿火法冶炼铜的工艺流程图见图6-5。

 

造锍熔炼环节可能产生粉尘、噪声、高温、紫外线、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等职业危害因素。另外，铜矿石中的一些伴生重金属也可能是其职业危害因素。烟气处理环节可能产生粉尘、噪声、硫酸、一氧化碳、二氧化硫和一些伴生重金属等职业危害因素。炉渣贫化环节可能产生粉尘、噪声等职业危害因素。铜锍吹炼环节可能产生粉尘、噪声、高温、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等职业危害因素。火法精炼环节可能产生粉尘、噪声、高温、一氧化碳，二氧化硫、氮氧化物等职业危害因素。电解精炼环节可能产生噪声、高温、商湿硫酸雾等职业危害因素。

2．湿法冶炼  现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积，浸出-萃取-电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20％，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。氧化铜矿湿法冶炼钢的工艺流程图见图6-6。

在浸出前准备阶段的矿石粉碎过程中可能产生粉尘、噪声等职业危害因素。浸出过程常用溶剂：硫酸、氨、硫酸高铁溶液等。选择溶剂除考虑铜矿物的成分和性质外，还要考虑脉石的性质。对含二氧化硅高的矿石采用酸性浸出，对含铁和碳酸钙（镁）用碱性溶剂，对含硫化物的混合矿石则宜采用硫酸高铁酸性浸出。所以浸出环节选用的浸出液不同，可能产生的职业危害因素有硫酸雾、氨、高湿等。萃取、反萃取、电积等生产环节可能产生硫酸雾、氨、高湿等职业危害因素。

此外，烧结、焙烧、冶炼中产生大量的含有各种毒物的混合性烟尘，每生产1吨铅排放烟尘量约为0.6吨，每生产1吨锌排放烟尘可达0.11～35.8吨。铍冶炼中产生铍蒸气、烟尘；铜锌冶炼时产生大量的锌蒸气；锡、锑冶炼过程中产生锡、锑烟尘。这些烟尘防护不当导致金属烟热。