在有色金屬冶煉過程中,礦石中的硫與氧反應,生成二氧化硫及少量的三氧化硫并擴散到生產(chǎn)車間,對產(chǎn)業(yè)工人的身體健康造成了極大的威脅。如果不采取治理措施,生產(chǎn)車間的SO2濃度將超過國家標準規(guī)定的四倍,嚴重損害了產(chǎn)業(yè)工人的身心健康,因此,必須采取有效的防治措施。

1、SO2對人體的危害

SO2被人體吸入呼吸道后,因易溶于水,故大部分被阻滯在上呼吸道。在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸,一部分進而氧化為硫酸,使刺激作用增強,如果人體每天吸入濃度為100ppm的SO2,8h后支氣管和肺部將出現(xiàn)明顯的刺激癥狀,使肺組織受到傷害。有色金屬冶煉過程中不但產(chǎn)生SO2氣體,還會產(chǎn)生大量的粉塵。SO2和粉塵的聯(lián)合作用,對產(chǎn)業(yè)工人的身體健康造成了重大的損害。因為SO2隨飄塵氣溶膠微粒進入人體肺部深層,毒性將增加3~4倍,導致肺泡壁纖維增生。如果增生范圍波及廣泛,形成肺纖維性變,發(fā)展下去可使肺纖維斷裂形成肺氣腫。據(jù)某冶煉廠統(tǒng)計,300名接觸SO2的職工,有30%的人患有不同程度的支氣管疾病。?

SO2還可被人體吸收進入血液,對全身產(chǎn)生毒性作用,它能破壞酶的活力,影響人體新陳代謝,對肝臟造成一定的損害。慢性毒性試驗顯示,SO2有全身性毒性作用。兔吸入18~22mg/m3濃度的SO2,每日2h,經(jīng)半年左右,對傷寒病的免疫反應明顯下降。小鼠吸入5124mg/m3低濃度SO2,經(jīng)半年亦能出現(xiàn)免疫反應受抑制的現(xiàn)象。故長期接觸者可能會有呼吸道疾病發(fā)病率增加或感冒后不易痊愈,除由于SO2的直接刺激作用外,尚可能與免疫反應受抑制有關。

曾經(jīng)對長期接觸平均濃度在50mg/m3的SO2的人員進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)慢性鼻炎的患病率較高,主要表現(xiàn)為鼻粘膜肥厚或萎縮,鼻甲肥大,或嗅覺遲鈍等;其次患牙齒酸蝕癥;腦通氣功能明顯改變,時間肺活量及最大通氣量的均值降低;肝功能檢查與正常組比較有顯著差異。

SO2還具有促癌性。動物試驗結(jié)果表明10mg/m3的SO2可以加強苯并(a)芘致癌作用,這種聯(lián)合作用的結(jié)果,使癌癥發(fā)病率高于單致癌因子的發(fā)病率。

2、防治措施

2.1個人防護

首先,應加強勞動保護及安全生產(chǎn)的教育。操作工人可以將數(shù)層紗布用飽和碳酸鈉溶液及%甘油濕潤后夾在紗布口罩中以吸收SO2。工作前后應當用2%碳酸鈉溶液嗽口。

2.2常規(guī)處理SO2方法

在注意工人個人防護的同時,應采取有效措施處理SO2煙氣。從五十年代開始,我國對有色冶煉煙氣中低濃度SO2的回收利用開展了一系列的試驗研究工作,并取得了一定的進展。

亞銨法:采用亞銨法處理SO2是用氨水吸收SO2,副產(chǎn)品亞銨。雖然亞銨法技術較成熟,但產(chǎn)生的副產(chǎn)品是液體狀態(tài)的亞銨,產(chǎn)品的貯存運輸都較困難,只適用于有氨源的小型冶煉廠。

亞硫酸鈉法:中小型的冶煉廠可采用亞硫酸鈉法進行煙氣脫硫。亞硫酸鈉法是利用燒堿或純堿吸收SO2,同時產(chǎn)生副產(chǎn)品亞硫酸鈉。例如,上海冶煉廠就采用此法處理煙氣。亞硫酸鈉法工藝簡單,操作方便,系統(tǒng)阻力小,投資和操作費用低。脫硫效率高達95%左右。但需消耗純堿和燒堿,每噸無水亞硫酸鈉消耗純堿0.8t,燒堿0.1t。副產(chǎn)品亞硫酸鈉用途有限,因此不能普遍采用。

氧化鋅法:對于鉛鋅冶煉廠可采用氧化鋅法處理SO2。如湖南水口山礦務局第四冶煉廠就是采用此法。氧化鋅法是以氧化鋅為吸收劑,生成的亞硫酸鋅渣全部返回鋅精礦沸騰爐焙燒,分解出SO2氣體可用于制取濃SO2。

V2O5氧化法:有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2濃度一般低于315%,不適合直接回收制造SO2。沈陽冶煉廠為了實現(xiàn)SO2的治理.對生產(chǎn)工藝進行了改革,采用密閉式鼓風爐,同時改造了排煙系統(tǒng),嚴格控制爐口和煙道的負壓,降低了漏風率,從而提高了SO2的濃度(4%~5%),達到了制酸的要求。利用V2O5作催化劑,使SO2氧化為SO3,利用稀硫酸吸收SO3,制造H2SO4,反應如下:

2SO2+O2——SO3?

SO3+H2O——H2SO4

由于煙氣中含有As2O3,致使催化劑中毒,降低了SO2的轉(zhuǎn)化率。

2.3活性炭吸咐法處理SO2

針對以上處理方法存在的問題,系統(tǒng)地研究了利用活性碳吸附法處理有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2,克服了以上治理方法的缺點和局限性。

當含SO2的廢氣與活性炭接觸時,SO2即被吸附,當有O2和水蒸汽存在時,伴隨著物理吸附同時發(fā)生化學吸附,具體反應如下:?

物理吸附:SO2——SO2?

O2——O2

H2O——H2O

化學吸附:2SO2+O2——2SO3

SO3+H2O——H2SO4

H2SO4——H2SO4?

當活性炭上吸附了一定量的H2SO4后,用水洗法再生活性炭,并得到副產(chǎn)品H2SO4。?

SO2轉(zhuǎn)化為SO3是在活性炭的催化作用下完成的,傳統(tǒng)的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化劑性能,催化活性低,反應速度緩慢,設備龐大。而此種活性炭處理法是利用活性炭是催化劑載體的特性,在活性炭上載有某種活性成分,構成了更高活性的活性炭催化劑,使SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應速度大大加快,在此基礎又研究了影響活性炭吸附法處理SO2的其它影響因素。

從實驗結(jié)果看,在25℃時脫硫效果最好,100℃次之。雖然25℃脫硫效率最高,但脫硫后的煙氣溫度較低,煙氣的熱浮力降低,不利于煙氣擴散,煙氣易返回地面,造成附近地面污染。若采用100℃時脫硫,雖然脫硫效果不如25℃的好,但脫硫效率已經(jīng)達到較高的數(shù)值,并且脫硫后,煙氣溫度較高,易于排煙,因此,應采用100℃溫度下脫硫。

影響脫硫效率的各種因素相互制約,當脫硫溫度取100℃時,H2O/SO2=1~2,O2/SO2=10~14,空速為3600h-1時,脫硫效率可達96%。

3、結(jié)論

在有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO,是對操作工人身體健康影響最大的有毒氣體,必須采取有效的防治措施,以保證工人的身體健康。

用活性炭處理有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2,具有脫硫效率高、工藝簡單、操作易控制、活性炭可再生重復利用、無二次污染等特點,克服了亞銨法,亞硫酸鈉法和氧化鋅法在應用上的局限性和缺點,也避免了用V2O5氧化法的催化劑中毒問題,是一種行之有效且應用前景廣泛的方法。

篇3:危險化學品二氧化硫安全措施和應急處置原則

特別警示對粘膜有強烈的刺激作用。理化特性無色有刺激性氣味的氣體。溶于水,水溶液呈酸性。溶于丙酮、乙醇、甲酸等有機溶劑。分子量64.06,熔點-75.5℃,沸點-10℃,氣體密度3.049g/L,相對密度(水=1)1.4(-10℃),相對蒸氣密度(空氣=1)2.25,臨界壓力7.87MPa,臨界溫度157.8℃,飽和蒸氣壓330kPa(20℃)。主要用途:主要用于制造硫酸和保險粉等。危害信息【燃燒和爆炸危險性】不燃。【健康危害】對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。液體二氧化硫可引起皮膚及眼灼傷,濺入眼內(nèi)可立即引起角膜渾濁,淺層細胞壞死。嚴重者角膜形成瘢痕。職業(yè)接觸限值:PC-TWA(時間加權平均容許濃度)(mg/m3),5;PC-STEL(短時間接觸容許濃度)(mg/m3):10。安全措施【一般要求】操作人員必須經(jīng)過專門培訓,嚴格遵守操作規(guī)程,熟練掌握操作技能,具備應急處置知識。嚴加密閉,防止氣體泄漏到工作場所空氣中,提供充分的局部排風和全面通風。提供安全淋浴和洗眼設備。生產(chǎn)、使用及貯存場所設置二氧化硫泄漏檢測報警儀,配備兩套以上重型防護服。空氣中濃度超標時,操作人員應佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時,建議佩戴正壓自給式空氣呼吸器。建議操作人員穿聚乙烯防毒服、戴橡膠手套。儲罐等壓力容器和設備應設置安全閥、壓力表、液位計、溫度計,并應裝有帶壓力、液位、溫度遠傳記錄和報警功能的安全裝置,設置整流裝置與壓力機、動力電源、管線壓力、通風設施或相應的吸收裝置的聯(lián)鎖裝置。重點儲罐、輸入輸出管線等設置緊急切斷裝置。避免與氧化劑、還原劑接觸,遠離易燃、可燃物。生產(chǎn)、儲存區(qū)域應設置安全警示標志。工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食或飲水。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。禁止使用電磁起重機和用鏈繩捆扎、或?qū)⑵块y作為吊運著力點。配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能存在殘留有害物時應及時處理。支氣管哮喘和肺氣腫等患者不宜接觸二氧化硫。【特殊要求】【操作安全】(1)在生產(chǎn)企業(yè)設置必要緊急排放系統(tǒng)及事故通風設施。設置堿池,進行廢氣處理。(2)根據(jù)職工人數(shù)及巡檢需要配置便攜式二氧化硫濃度檢測報警儀。進入密閉受限空間或二氧化硫有可能泄漏的空間之前應先進行檢測,并進行強制通風,其濃度達到安全要求后進行操作,操作人員應佩戴防毒面具,并派專人監(jiān)護。【儲存安全】(1)儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫房內(nèi)溫不宜超過30℃。(2)應與易(可)燃物、氧化劑、還原劑、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲存區(qū)應備有泄漏應急處理設備。【運輸安全】(1)運輸車輛應有危險貨物運輸標志、安裝具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置。未經(jīng)公安機關批準,運輸車輛不得進入危險化學品運輸車輛限制通行的區(qū)域。(2)車輛運輸鋼瓶,立放時,車廂高度應在瓶高的2/3以上;臥放時,瓶閥端應朝向車輛行駛的右方,用三角木墊卡牢,防止?jié)L動,垛高不得超過5層且不得超過車廂高度。不準同車混裝有抵觸性質(zhì)的物品和讓無關人員搭車。禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。高溫季節(jié)應早晚運輸,防止日光曝曬。(3)搬運人員必須注意防護,按規(guī)定穿戴必要的防護用品;搬運時,管理人員必須到現(xiàn)場監(jiān)卸監(jiān)裝;夜晚或光線不足時、雨天不宜搬運。若遇特殊情況必須搬運時,必須得到部門負責人的同意,還應有遮雨等相關措施;嚴禁在搬運時吸煙。應急處置原則【急救措施】吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。就醫(yī)。眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。【滅火方法】本品不燃,但周圍起火時應切斷氣源。噴水冷卻容器,盡可能將容器從火場移至空曠處。消防人員必須佩戴正壓自給式空氣呼吸器,穿全身防火防毒服,在上風向滅火。由于火場中可能發(fā)生容器爆破的情況,消防人員須在防爆掩蔽處操作。有二氧化硫泄漏時,使用細水霧驅(qū)趕泄漏的氣體,使其遠離未受波及的區(qū)域。滅火劑:根據(jù)周圍著火原因選擇適當滅火劑滅火。可用二氧化碳、水(霧狀水)或泡沫。【泄漏應急處置】根據(jù)氣體的影響區(qū)域劃定警戒區(qū),無關人員從側(cè)風、上風向撤離至安全區(qū)。建議應急處理人員穿內(nèi)置正壓自給式空氣呼吸器的全封閉防化服。如果是液化氣體泄漏,還應注意防凍傷。禁止接觸或跨越泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止氣體通過下水道、通風系統(tǒng)和密閉性空間擴散。若可能翻轉(zhuǎn)容器,使之逸出氣體而非液體。噴霧狀水抑制蒸氣或改變蒸氣云流向,避免水流接觸泄漏物。禁止用水直接沖擊泄漏物或泄漏源。隔離泄漏區(qū)直至氣體散盡。隔離與疏散距離:小量泄漏,初始隔離60m,下風向疏散白天300m、夜晚1200m;大量泄漏,初始隔離400m,下風向疏散白天2100m、夜晚5700m。