稀土金屬電解企業職業病防護設施設計與探索

● 羅瑤 葉宜凡/文

隨著我國經濟水平的快速發展，我國工業在發展過程中規模正日益擴大。稀土作為“工業維生素”，在我國工業發展中具有極其重要的地位。本文對稀土金屬電解企業所存在的職業病危害因素進行了全面識別與分析；從總體布局、防塵毒措施等多方面進行了針對性設計，并對預期效果進行了分析。

稀土金屬電解企業屬“有色金屬冶煉和壓延加工業”中“稀有稀土金屬冶煉”企業，按照國家衛生健康委辦公廳關于公布建設項目職業病危害風險分類管理目錄的通知（國衛辦職健發〔2021〕5 號），稀土金屬電解企業為職業病危害嚴重的企業。為保證一線員工與管理人員的身體健康，故對其產生或者可能產生的職業病危害因素所應采取的防塵、防毒、防噪、減振、防高溫等內容進行職業病防護設施設計。

一、稀土金屬電解企業的生產工藝介紹與職業病危害因素的識別與分析

（一）工藝流程

稀土金屬電解企業，按照不同的工藝可分為電解法及還原法（中頻爐、還原爐）。

1、電解法工藝流程：將電解槽內雜物清理，用打弧機預熱，加入配制好的溶鹽，繼續升溫到全部溶融。電解爐一般連續生產，不熄滅，此過程頻率較低；全部熔鹽熔隔后，放入坩鍋和石墨，加放適量的稀土進行電解，連續電解后取出坩鍋進行澆鑄，冷卻后人工剝離熔鹽后送檢驗；檢驗合格后進行包裝，不合格品進行重熔處理；坩鍋和剝離熔鹽返回電解槽重復使用；澆鑄后金屬或合金采用拋光、切割、鉆削等方法進行表面后處理，采樣檢驗后進行表面打磨，并裝桶進行包裝。

2、還原法工藝流程：真空還原工藝制取稀土金屬是以氟化稀土、金屬鈣為原料，在中頻還原熔煉爐中進行真空還原，制得粗稀土金屬，澆鑄、冷卻后剝離表面的氟化物，再投料進行精煉除去雜質，精煉后經澆鑄、冷卻、質檢、表面處理等工序制得純稀土金屬。

（二）主要職業病危害因素分析

職業病危害因素主要為粉塵（石墨粉塵、稀土粉塵）、一氧化碳、二氧化碳、氟化物、噪聲。

1、混料過程中產生的粉塵（稀土粉塵）、噪聲；

2、電解過程中產生的稀土粉塵、噪聲、高溫、氟化物、一氧化碳、二氧化碳；

3、還原過程中產生的稀土粉塵、噪聲、高溫、氟化物；

4、陽極制作過程中產生的石墨粉塵、噪聲。

二、職業病防護設施設計原則及具體方案

貫徹落實預防為主、防治結合的工作方針。落實職業病危害“前期預防”控制制度，保證職業病防護設施的設計符合衛生要求；原則上應覆蓋建設項目產生或可能產生的全部職業病危害因素；職業病防護設施的設計應優先采用有利于保護勞動者健康的新技術、新工藝、新材料、新設備，限制使用或淘汰職業病危害嚴重的工藝；應使工作場所職業病危害因素濃度或強度符合國家相關標準的要求，防止職業病危害因素對勞動者的健康損害；職業病防護設施設計應當具有針對性、可行性、有效性、先進性和經濟性；職業病防護設施必須貫徹在各專業設計中，做到安全可靠，保障勞動者在勞動過程中的安全和健康。

（一）方案總體布局

按照某工程的工藝要求，結合總平面布置原則，廠區布局按三個功能區布置，具體為：主生產區、輔助生產區、辦公生活區。主要生產車間（電解車間、還原車間）均為單層建筑。噪聲與振動較大的生產設備（如混料機、臺式鉆機、刷機等），擬安裝在底層，并采取有效地隔聲和減振措施。

（二）建筑物設計

各生產車間建筑物容積在保證其勞動者有足夠新鮮空氣量的條件下，盡量采用自然通風和機械通風相結合的設計，及時換氣和排除異味，以滿足《工業企業設計衛生標準》規范有關條文規定。同時，對于產生粉塵的工作場所設置除塵設施，高毒物質工作場所頂棚和地面等內部結構和表面應采用耐腐蝕、不吸收、不吸附毒物材料，必要時設保護層，以便清洗。對建筑物的采光，設計中采取了充分利用自然光線，結合有效的人工照明，使其達到有關條例要求，使各建筑物更好的服務于企業生產。主要建筑物設計充分采取了防毒、防噪、防高溫等措施設計。

1、采暖設計：工程除綜合辦公室與專用柜等有要求外，其它生產建筑、輔助及附屬生產建筑均不設計采暖。在辦公樓、休息室設置分體空調、電風扇進行氣候調節，夏季防暑降溫，冬季辦公室、休息室溫度≥18℃。

2、通風設計：生產車間采用自然通風與機械通風相結合的方式，保證廠房內的空氣質量符合《工業企業設計衛生標準》（GBZ1-2010）的要求。生產廠房，設備半敞開式布置，以減少有毒、有害氣體的積聚。熔鹽電解爐、中頻爐/碳管爐持續性生產熱源，是重點防暑區域，同時也是重點防毒區域，廠房應為半敞開式設計，各廠房四面墻應均安裝需大面積窗戶，各個生產單元均設有操作觀察區，配有休息室。各個生產單元均應設有環保空調、離心通風機、負壓引風機，休息室安裝空調、電風扇進行氣候調節。各工作區域通過采用自然進風、環保空調、離心通風機、負壓引風機設備與措施進行排風換氣和調節氣候,保證工作場所通風量不小于15次/小時；化驗室、控制室等設置新風系統，以滿足室內人員對新風的要求。

3、采光照明設計：主要根據GB50034-2013《建筑照明設計標準》的要求進行設計，該工程方案主廠房以自然采光為主，人工照明為輔，控制室、分析室則以人工照明為主。該方案室內照明采用一般照明結合局部照明的方式，同時在室內裝修材料的色彩和材質選擇上與照明燈具、風口、設備儀器相協調，避免采用過量提高照度高耗能的燈具及設備。采光以人工照明為主，自然采光為輔的原則進行設計。在設計中盡量采用高發光效率的照明光源，例如熒光燈、高壓汞燈等。熒光燈選用質量高、節能的電子鎮流器，電子鎮流器較普通型鎮流器可節能30%。照明光源按節能，壽命及顯色性等要求選用。

4、空調設計：車間空調設計除了滿足溫度和通風量的要求，濕度也應符合國家標準的要求。為保證控制室及放置精密儀器的化驗室等房間內的儀表、電氣設備可靠運行，室內設置柜式空調機組，以維持控制室夏季室內溫度在 22℃～28℃，相對濕度40%～65%，冬季室內溫度在 18℃～24℃，相對濕度30%～60%；電子設備間夏季室內溫度在 25±1℃，相對濕度 50±10%，冬季室內溫度在 20±1℃，相對濕度 50±10%；在車間操作間或控制室設置分體柜式或分體壁掛式空調機。

三、稀土金屬電解企業的職業病防護設施設計

（一）防塵防毒措施

生產工藝較為先進，機械化、自動化、密閉化程度較高，擬采取的防毒設施如下：對于原材料的選擇遵循無毒物質代替有毒物質，低毒物質代替高毒物質的原則，減少了毒物的職業性有害因素；中頻爐、碳管爐擬采取密閉生產措施；電解爐、中頻爐、碳管爐、混料機等處擬配置布袋除塵裝置，在拋光工序設置有噴淋塔，以凈化尾氣、減少粉塵散發，各作業場所安裝了負壓引風機、離心通風機；各作業場所擬安裝風機、離心通風機，觀察位時遠離電解槽，屋頂安裝了環保噴淋裝置，有效減少了高溫職業危害；采用先進的生產工藝，生產設施采用密閉化設備，在管線和設備連接處選用適當墊片，加強密封。防止有毒物質泄漏。對有毒有害氣體排放設置處理裝置，禁止在生產場所直接排放，避免對操作人員及環境造成危害。

（二）防噪聲措施

合理布局:各種噪聲的機器集中設置，如混料機、臺式鉆機、刷機等集中布置，與其余低噪聲生產工序分開布置，各生產廠區車間相對獨立布置，能夠達到一定的隔噪、降噪效果；對于主要噪聲設備還采取了隔聲、消音、減震等降噪措施；設備加裝隔音罩等個體防護，安裝消聲器、安裝橡膠隔震墊等隔聲減振措施，減小了噪聲及設備振動；對泵類電動機安裝消聲器，風機采取隔振和消聲措施，動力設備采用鋼砼隔振基礎，管道、閥門接口采取緩動及減振的撓性接頭（口）等；配備防護用品：對拋光機、切割機等噪聲影響較大的生產場所操作人員，要求配備耳塞，以減輕人員危害；合理安排接噪人員的工作時間，縮短工人接觸高強度噪聲的時間，減少噪聲對作業人員聽力的損害。對于經治理仍不能達標的噪聲或振動崗位采取輪換作業方式，縮短每班作業人員實際接觸噪聲時間也可達到有效地保護作用；車間內設有員工休息室，可降低員工的噪聲的接觸時間。

（三）防暑降溫措施

采用先進的工藝技術，工藝生產多采用自動化操作，操作人員遠離生產熱源，車間保持良好通風，以降低車間內溫；當炎熱天氣來臨時，需合理安排電解工、還原工等高溫作業人員的工作時間，縮短工人接觸高溫的時間；實行巡檢制度，縮短持續接觸高溫時間；為接觸高溫的作業人員配備了石棉手套等個體防護用品；車間控制室設置空調、風扇、飲水設施。在炎熱季節對車間作業工人供應開水、涼茶，保證員工降溫飲水。同時發放預防中暑藥品，風油精、清涼油、霍香正氣丸等；企業應根據生產實際的高溫接觸情況，適當調整勞動時間；在電解車間設置有環保空調等防暑降溫設施為電解工降溫防暑。

（四）個人防護用品

為勞動者配備必要的個體防護裝備，可使勞動者免遭或者減輕事故傷害，是保護勞動者不受職業危害的最后一道防線。為勞動者擬配備防塵口罩、防護口罩、焊接口罩、帆布手套、石棉手套、塑膠手套、勞保服、面屏、護目鏡、電工絕緣鞋、防噪音耳塞等個人防護用品。

（五）應急救援措施

可能出現的意外職業病危害事故主要是氟化物、一氧化碳、二氧化碳等有毒有害氣體造成中毒或窒息事故，以及極端天氣下的中暑、電解崗位高溫燙傷、實驗室強酸灼傷。

針對上述情況在實驗室可能接觸腐蝕性物質的區域應設置沖淋洗眼器，服務半徑小于等于15 米；在電解車間、還原車間應設置氣體檢測報警裝置；在廠區范圍內設置醫務室，并配備專門的應急救援人員，并在可能發生急性傷害（高溫中暑、酸堿灼傷）的地方設置應急藥箱；在廠區范圍內設置風向標，便于事故狀態下人員的應急撤離。

四、職業病防護設施預期效果分析

主要職業病危害因素有粉塵（稀土粉塵、石墨粉塵）、一氧化碳、二氧化碳、氟化物、高溫、噪聲等。

職業病防護設施設計嚴格執行《工業企業設計衛生標準》(GBZ1-2010)規定。落實提出的各項職業病危害防護措施和管理措施，并按規范設置各類職業病防護設施，建成后作業場所化學毒物及粉塵的濃度可基本滿足標準要求。

對噪聲較大的設備采取相應的減噪措施并降低工作人員的接觸時間后，作業場所噪聲可滿足《工業企業設計衛生標準》(GBZ1-2010)等相關要求。根據同類型稀土冶煉企業經驗判斷，由于電解爐本身特性，初步預測在加強高溫防護措施后，作業人員接觸高溫仍會超過國家職業衛生標準限值。對于高溫可能會超過職業接觸限值的情況，建議企業在采取改善工作環境、對勞動者進行職業衛生培訓、采取職業健康監護和防暑降溫防護措施的同時，強調進行熱應激監測，通過調整高溫作業勞動-休息制度，進一步降低勞動者接觸熱環境的單位時間比率。

綜上所述，設計在防塵毒、防噪、防高溫等方面提出治本為主、治標為輔的相應措施。經采取措施后，作業場所及崗位空氣中塵毒等有害物濃度、物理因素的強度基本符合職業接觸限值。職業病防護設施完善，達到了保證安全生產，保護職工身體健康的目的，職業衛生條件預計可達到國內同等規模較先進水平。建設期或建成投入生產或使用后可滿足職業病防治方面法律、法規、標準的要求。

五、結束語

采用多種預防、控制、減少職業病危害影響的職業衛生設施，工作場所中絕大多數職業病危害因素將可得到有效控制，能夠滿足職業衛生標準要求。建設項目投運后，只要嚴格落實本文中各項職業衛生防護措施及加強職業病防護管理，該工程方案在職業病防治方面采取的職業病防護措施是可行的，可有效保障勞動者健康。