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Xanthates in mining

キサンテートは、鉱業アプリケーションの硫化物浮選に通常使用される化学物質のグループです。

一般的なキサンテート製品には、キサンテートエチルナトリウム(SEX)、キサンテートイソプロピルナトリウム(SIPX)、キサンテートイソブチルナトリウム(SIBX)、キサンテートアミルカリウム(PAX)があります。

どこにリスクがあるか

キサンテートはオーストラリア危険物(ADG)コードで自然燃焼しやすいものとして分類されています。 その性質、産業界で使用される膨大な量、そしてそれを使用するほとんどのクイーンズランド州の鉱山の気候条件により、多くの危険性があります。

キサンテートによる危険は以下の通りですが、これらに限定されるものではありません。

  • 有毒/可燃性分解生成物の生成(二硫化炭素(下記参照)および潜在的にはアルコール蒸気)
  • 有害燃焼生成物を生成する自然燃焼(二酸化硫黄、二酸化硫黄。 一酸化炭素、二酸化炭素)
  • 分解生成物の着火による低次爆発

  • 摂取または皮膚から多量に吸収されると急性障害
  • 吸入または皮膚から吸収されると急性刺激性。

また、動物実験では、キサンテートは長期間の高濃度曝露により、肝臓や神経系への慢性的なダメージにつながることが示唆されています。
(National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme (NICNAS) Sodium ethyl xanthate assessment report, May 1995, see the further information)

その安定性は、以下の影響を受けている。

  • 高温での長期保存
  • 水分含量(製造された製品および保存中に吸収された水分)
  • 保存期間および
  • 混合物のpHによって影響を受けます。

キサンテートは吸湿性があり、空気中の水分を吸収しやすく、十分な濃度になると分解が促進されます(NICNAS Sodium ethyl xanthate, May 1995)。 これは可燃性ガスで、爆発限界は空気中1%~50体積%、自己発火温度は90℃である。 (ILO ICSCカードリスト22 二硫化炭素を参照)

時間加重平均暴露量は10ppm (Safe Work Australia Hazardous Substances Information Systemを参照)、生命と健康に直ちに危険な値は500ppm (CDC-NIOSH websiteを参照)である。

CS2 の影響については、さまざまな国で実施された研究により、かなりの文献が存在します。 特定された健康影響(NICNAS Sodium Ethyl Xanthate、1995年5月)は以下の通りです。

  • 目、皮膚、気道への刺激
  • 震え、衰弱、呼吸困難、チアノーゼ、血管崩壊などの急性中毒作用
  • 精神病または麻薬は、500-1000ppmまでの急性レベルで生じることがある

高いレベルでの長期暴露は、次の原因である。

  • 疲労、不眠、頭痛、過敏性などの神経系への影響
  • 心臓発作、高血圧、狭心症などの心臓病への感受性が高まる
  • 目の損傷、生殖への影響、難聴との関連性

事故と結果

クイーンズランド州では、キサンテートは量的に最も使用される採掘試薬の一つであり、近年では多くの化学事故に関与している。

  • キサンテートの箱が保管場所で自然発火
  • キサンテートの分解と箱からの漏れ
  • 溶接により発火したキサンテート保管タンクの空間での火災
  • 溶接により発火したキサンテートの空気での火災。 火花
  • キサンテートとメタ重亜硫酸ナトリウム(SMBS)を誤って混合し、引火性雰囲気を作り、鉄に工具の火花で引火
  • 固体キサンテートを水に加えると急速に分解した。 大きな毒性プルームを発生させた
  • サンプからキサンテート廃棄物を清掃する産業用真空トラックで真空ポンプモーターが発火し、低次爆発が発生した。

結果

これらの事故による安全および健康への影響は、吸入症状(吐き気と嘔吐)、めまい、火傷、周辺地域の避難、および最大30mまで物質を放出する爆発を含んでいました。

潜在的な影響としては、深刻な吸入症状、継続的な健康への懸念、および死亡の可能性がありました。

原因

事故の調査では、入手しやすい文献(NICNAS レポートなど)ですでに特定されているものも含め、共通の原因を強調しています。 一般的な原因として、

  • 水分。 固体キサンテートの箱は、長時間放置したり、湿度の高い条件下では、水分が蓄積し、自然発火に至る。 また、製造時の乾燥工程を短縮したため、水分の多いキサンテートが供給された。
  • 高温。 キサンテートを高い温度で長期間保管したため、分解が進みました
  • 保管期間 在庫が適切に回転されず、古い在庫が長期間「熟成」された。
  • 不適切な混合物。 箱入りのキサンテートの内袋にラベルがなく、中身がわからず、誤ってSMBSに添加した。 (この表示はADGコードによって要求されており、クイーンズランド州の既知のサプライヤーに伝えられました)
  • トレーニングと手順の不備。 キサンテートおよびその廃棄物の危険性は、化学物質と関連する危険性についての不適切な手順と訓練により、危険性またはリスクを許容レベルに維持する方法を作業員が知らなかったため、特定されなかった

危険性の管理

リスクが合理的に達成できる限り低く、許容レベルになるように管理の階層に従う。 鉱石の冶金学上、キサンテートの排除またはより危険性の低い試薬での置換が実行不可能な場合、キサンテートによって生じる危険のために設計する際に以下の管理推奨事項を考慮する –

置換

実行可能な場合、プロセス内の混合ステップを排除するために固体キサンテートに液体置換。

Engineering

  • キサンテートボックスは、あらゆるガスを分散させるために十分な換気を可能にし、保管場所の湿度上昇を防止するように保管します。
  • 混合の際、キサンテート粉塵を除去するためにスクラバー付きの抽出フードを使用する。
  • クレーンなどを使用して混合工程に人が関与しないようにする。
  • キサンテート混合、保管場所、清掃設備における電気機器がAS/NZS 2381 Electrical equipment for explosive atmospheres-Selection, installation and maintenanceに準拠していることを確認する。
  • 危険物廃棄物の清掃に使用する車両がADGコードの要件に合致していることを確認すること。 (セクション6.9では、クイーンズランド州の運輸省と幹線道路局から危険物に関するアドバイスが必要かもしれない)
  • 液体キサンテート貯蔵タンクには冷却ジャケットを設置すること。

キサンテートの煙や液体は可燃性であるため、AS 1940 The storage and handling of flammable and combustible liquidsは、可能なコントロールを特定するのに助けとなるだろう

Administration

貯蔵、取り扱い、混合手順にこれらの活動が含まれるようにすること:

  • Train workers (including relevant contractors) to identify hazards associated with xanthates, including xanthate waste.
  • 適切に在庫を回転させ(古い在庫から使用)、鉱山に最小限の在庫を保つ。
  • 使用直前にのみキサンテートバルキーバッグを準備する。
  • 高い職業暴露レベルを持つことが知られている区域のCS2レベルをモニターする。
  • 混合および使用後に機器を適切に清掃する。
  • ADG コードで要求されるように、箱入りのキサンテートからのすべての内袋をラベル付けする。

Personal protective equipment

適切な呼吸器または新鮮空気供給マスク、ゴーグルなどの目の保護、必要ならば適切に評価したカバーオール、手袋、ブーツなどの保護衣を含む。