稀土生产防护

　　稀土生产防护(protection in rare earth production)

　　为防止稀土生产中的有害粉尘、化学毒物和放射性物质污染环境和保护人身免受其害所采取的精旖。

　　粉尘防护   主要指对稀土粉尘的防护。

　　粉尘危害   大量研究资料表明，进入人体内的稀土粉尘，其毒性大小与稀土化合物的种类及其化学性质有关，特别是与其可溶性的大小有关。一般重稀土组毒性大于轻稀土组，稀土盐类的毒性大小顺序是氯盐<硫酸盐<硝酸盐，稀土氧化物的毒性低于其氯盐。稀土氧化物或氢氧化物的可溶性很小或不溶，但经呼吸道进入体内的稀土氧化物粉尘可较长时间滞留于肺部，其致病性程度大致为CeO2：Na2O3<Sm2O3<Eu2O3<Dy2O3<Y2O3。于20世纪40年代后期在检查美国俄亥俄州接触稀土氧化物及氟化物粉尘的工人中，发现胸部X照片上有小的阴影，当时被认为可能是稀土元素有高的原子密度所致。1968年以来，世界上至少已报道过17例稀土尘肺病人，其中12例为碳弧灯制板工，其胸部X射线照片与一般尘肺相似，为慢性结节性改变。对中国白云鄂博稀土矿综合利用职业流行病学研究表明，521名从事稀土生产作业(原矿破碎、精矿制取、合金冶炼和单一稀土冶炼)工人的上呼吸道、鼻和咽部的病变、神经衰弱征候群及皮肤症状显著高于对照组，血小板、血钙、免疫球蛋白A比对照组显著降低，N-乙酰-B-D氨基葡萄糖苷酯活性显著升高，尿、头发中稀土总量明显高于对照组，肺通气功能指标普遍低于对照组。在521名从事稀土生产的工人胸片检查中，O+改变者11名，占2.1％；一期尘肺者1名，占0.2％。对从事处理江西龙南重稀土矿作业工人的健康检查发现，呼吸道症状明显高于对照组；从25名接触粉尘工人的X射线胸片检查发现，O+改变者4名，占16％，头发的稀土含量显著高于对照组。可见，在稀土生产中，稀土粉尘以不溶性氧化物进入人体，其主要危害是吸入的稀土粉尘导致呼吸道和肺部病变，而引起肺的纤维性病变，称为稀土尘肺。

　　预防措施   稀土粉尘作业场所主要有采矿、矿石破碎、物料烘干以及包装、硫酸化焙烧、氧化焙烧、草酸盐灼烧、合金冶炼和破碎、熔盐电解制备金属等。粉尘中的有害因子主要是稀土、氧化硅、氟化物、氯化物、氟、氯及天然放射性元素铀、钍等。对稀土尘肺的防护通常采取三级预防措施。

　　一级预防主要是综合防尘、加强管理和就业前体检。综合防尘方面主要包括：改革生产工艺、生产设备，尽量做到作业机械化、自动化、遥控化和密闭化；尽可能采用湿式作业，进行密闭抽风除尘，使粉尘的产生和污染降到最低程度；粉尘浓度暂时不能达到标准的作业带，应尽可能减少作业者与粉尘接触的时间，作业者必须戴防尘口罩，切实做好个人防护。加强管理方面包括采用最佳的作业方法，制定严格的操作规程和监测制度，采取有效措施，使粉尘浓度控制在允许浓度以内。作业者就业前要进行体检，粉尘禁患病者或不满18岁者不得从事粉尘作业。

　　二级预防主要是建立专人负责的防尘机构，制定计划、规章制度，对接触粉尘者定期体检，不宜从事粉尘作业的患者应及时调离。

　　三级预防是对已确诊为尘肺病患者应及时脱离原作业岗位，给予合理的休息、营养和治疗，并对病人的劳动能力进行鉴定和处理。

　　粉尘允许浓度   中国推荐的稀土粉尘卫生标准系指含游离SiO2<10％的稀土粉尘、CeO2及铈组7昆合稀土粉尘的MAC(车间空气中最高容许浓度)3mg/m3、Y2O3及钇组混合稀土粉尘的MAC3mg/m3。

　　美国政府工业卫生工作者会议推荐的短时暴露值为钇3mg/m3；美国职业安全与卫生署推荐的8h工作日和40h工作周的时间加权平均值为钇1mg/m3。

　　前苏联的稀土粉尘标准是：铝酸镧一钛酸钙的M.AC6mg/m3；CeO2的MAC2mg/m3；Y2O3的MAC2mg/m3。

　　化学毒物防护   稀土生产中对化学毒物的防护也不可忽视。湿法冶金流程中除稀土原料外，还使用众多对人体健康有害的化工原料，如硫酸、盐酸、硝酸、氟氢酸、草酸、氨水、碳酸钠、碱、煤油、有机溶剂(环烷酸、P507、P204、TBP)等，这些化工原料在贮、运、传送、使用中必须采取防腐蚀、防灼烧等措施。对作业场所空气中的酸、碱、有机雾气以及F、HF、Cl2、HCI、CO、CO2、NO2、SO2、SO3、NH3等有害污染物采取的防护措施包括：所有贮、运、传送的容器和泵、管道及反应罐等，必须按物料的特性采取特殊的防护安全措施，并在其上设有明显的安全标志；设备、管道密闭化，严防跑、冒、滴、漏；凡有易燃、易爆、自燃物以及释放大量热或与金属生成氢的场所，必须有防火、防爆措施，并通过局部通风、排放或全面通风，或者安装吸收装置，使作业场所空气中有害物降至MAC以下。此外，还要提高作业人员的技术素质，使他们熟悉所使用物料的性质及污染物的危害性和防护措施，严格按操作规程作业，穿戴防护用品，注重个人卫生，加强管理。有关化学毒物在空气中的最大容许浓度列举于表1。

 

　　放射性防护   稀土生产中作业者受放射性物质射线损害主要是在矿石处理过程中的各种作业，除放射线外，还有微量氡和钍的射气。这些危害只要按要求做好个人防护和工作场所通风，就可减少至最低限度。

　　稀土矿中的放射性物质   稀土矿中伴生有天然放射性核素铀、钍，因而会产生α、β、γ射线，并有放射性惰性气体。200Rn、222Rn及其子体。中国包头、山东、四川产的氟碳铈精矿含ThO20.1％～0.5％，含微量铀，其总α比放射性活度为1～4×104Bq/kg，总β比放射性活度为5.3×103～2.4×104Bq/kg。离子吸附型稀土精矿含ThO20.0n％，含微量铀，其总α比放射性活度为2.3×103～2.4×105Bq/kg，总β比放射性活度为5×103～1.5×104Bq/kg。独居石精矿含ThO25.5％～7.5％，含铀0.2％～0.4％，其总α比放射性活度为5.6～8.5×06Bq/kg，总β比放射性活度为n×105Bq/kg。在处理含钍、铀稀土矿时，既存在对人体的外照射，又存在对人体的内照射，还存在放射性核素的体表污染。表2列出了中国各类稀土矿作业场所空气中的γ射线吸收剂量率和氡、钍射气子体的α潜能浓度的均值范围。

 

　　由表2可见，由于处理稀土矿的工艺流程、处理量及环境状况不同，作业者所受内外照射的年附加剂量当量差别较大。如从事离子吸附型稀土矿处理的作业者所受外照射的年附加剂量当量一般小于2mSv；包头混合型稀土矿无尘作业者一般小于5mSv，粉尘作业者高于5～20mSv，其中多数在10～20mSv，极个别高达62mSv；独居石矿作业者多数在20mSv以下，个别高达140mSv。

　　放射性工作单位和剂量当量限值确定依据   是否定为放射性工作单位(场所)、作业者所受剂量当量是否超标，可根据以下标准判定：(1)放射性工作单位(场所)。依据中国《放射卫生防护基本标准》(GB4792-84)第9、10条和《辐射防护规定》(GB8703-88)第3.1.3条的规定，操作场所放射性物质的比放射性活度大于7×104Bq/kg，根据放射性核素的毒性和操作性质的修正系数计算出日最大操作量(Bq)以及放射性核素的等效年用量(Bq)而划分放射性工作单位(场所)的类别。

　　(2)剂量当量限值。包括放射性核素的年摄入量(ALI)及空气和食入的导出浓度，除按上述两规定执行外，还应按国际放射性辐射防护委员会(ICRP)1990年60、61号出版物的ALI规定考虑。表3列出了60号出版物规定的剂量当量限值。60号出版物还给出了对若干确定性效应的阈剂量当量(见表4)。

 

 

　　60号出版物指出放射防护的目的是“在不过分限制有益实践的基础上，为人类提供进行防护的可行标858准，以防止确定性效应的发生和减少确定性效应的发生率”；防护的三原则仍为正当化、最优化和个人剂量限制，但确定剂量当量限制的指导思想主要是考虑人们对照射危险的忍受程度。

　　主要防护措施   必须针对作业场所含钍、铀粉尘浓度以及辐射水平，有针对性地采取不同的防护措施。如当操作物料的比放射性活度大于7×104Bq/kg时，必须依据最大日操作量(按毒性分)、操作性质(如干法、湿法、是否产生气体、气溶胶)等确定是否按放射性工作场所采取防护措施。防护措施分内照射防护和外照射防护。

　　内照射防护   主要针对放射性核素可能进入人体的呼吸道、消化道和皮肤而采取必要的防护措施。呼吸道防护是最重要的防护，因为肺对放射性核素的吸收率比胃肠道多得多，而且在肺滞留时间比胃肠道长得多，必须采取综合防护措施。包括净化室内空气，进行合理通风，对放射气体或气溶胶较大的场所，作业者应配戴有高过滤效率的口罩。消化道防护主要是严格遵守各项卫生防护制度，严禁在放射性工作场所进食、抽烟和存放食品，保持室内清洁，及时除去物体表面的污染物。皮肤防护主要是根据操作放射性物料的状态、操作方法等选择适用的个人防护用品，若皮肤有创伤应及时医治。

　　外照射防护   主要采取缩短受放射性射线辐射时稀xi间、增大与辐射源的距离和屏蔽射线三项措施。从事稀土生产的作业者工作前要做好充分准备，熟练操作，必要时轮换，以减少受辐射时间。作业者要尽量远离辐射源，操作尽可能机械化、自动化。在屏蔽方面，一是放射源屏蔽，如将强放射性物质装在特制的容器内；二是用手套、围裙和防护镜等对作业者进行保护。