Xanthaten zijn een groep chemische stoffen die typisch worden gebruikt bij sulfideflotatie in mijnbouwtoepassingen.

Gemeenschappelijke xanthaatproducten zijn natriumethylxanthaat (SEX), natriumisopropylxanthaat (SIPX), natriumisobutylxanthaat (SIBX) en kaliumamylxanthaat (PAX).

Waar zit het risico?

Xanthaten zijn in de Australische Code voor Gevaarlijke Stoffen (ADG) geclassificeerd als voor zelfontbranding vatbaar. Zij leveren een aantal gevaren op door hun aard, de enorme hoeveelheden die in de industrie worden gebruikt en de klimaatomstandigheden in de meeste mijnen in Queensland waar zij worden gebruikt.

Gevaren van xanthaten omvatten, maar zijn niet beperkt tot:

• productie van giftige/brandbare ontledingsproducten (koolstofdisulfide (zie hieronder) en mogelijk ook alcoholdampen)
• spontane verbranding waarbij giftige verbrandingsproducten ontstaan (zwaveldioxide, koolmonoxide en kooldioxide)
• lage-orde-explosies door ontsteking van ontledingsproducten
• acute schade bij inslikken of opname in aanzienlijke hoeveelheden via de huid
• acute irritatie bij inademing of opname via de huid.

Daarnaast wijzen dierstudies erop dat xanthaten in verband worden gebracht met chronische schade aan de lever en het neurologische systeem na langdurige verhoogde blootstelling.
(zie het National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme (NICNAS) Sodium ethyl xanthate assessment report, mei 1995, voor nadere informatie)

De stabiliteit ervan wordt beïnvloed door:

• lange opslagperioden bij hoge temperatuur
• vochtgehalte (in het vervaardigde product en vocht dat tijdens de opslag is opgenomen)
• duur van de opslag en
• de pH van eventuele mengsels.

Xanthaten zijn hygroscopisch en absorberen dus gemakkelijk vocht uit de lucht, dat bij voldoende hoge concentraties de ontleding kan versnellen (NICNAS Sodium ethyl xanthate, May 1995).

Koolstofdisulfide

Wanneer xanthaten ontleden, produceren zij koolstofdisulfide (CS2). Dit is een brandbaar gas met explosiegrenzen van 1% tot 50% in volume in lucht, en een zelfontbrandingstemperatuur van 90°C. (zie de ICSC-kaartlijst 22 koolstofdisulfide van de ILO)

De tijdgewogen gemiddelde blootstelling is 10ppm (zie het Safe Work Australia Hazardous Substances Information System) met een onmiddellijk gevaarlijk voor leven en gezondheid waarde van 500ppm (zie de CDC-NIOSH website). Uit anekdotisch bewijsmateriaal blijkt dat metingen tot 200ppm CS2 zijn gemeten bij het eenvoudig openen van dozen xanthaat.

Er bestaat een aanzienlijke literatuur over de effecten van CS2 met studies die in verschillende landen zijn uitgevoerd. Geïdentificeerde gezondheidseffecten (NICNAS Sodium Ethyl Xanthate, mei 1995) omvatten:

• irritatie aan ogen, huid en luchtwegen
• acute vergiftigingseffecten waaronder tremor, prostratie, dyspneu, cyanose en vasculaire collaps
• psychose of narcose kunnen het gevolg zijn van acute niveaus tot 500-1000ppm

Langdurige blootstelling aan hoge niveaus zijn verantwoordelijk voor:

• effecten op het zenuwstelsel, waaronder symptomen van vermoeidheid, slapeloosheid, hoofdpijn en prikkelbaarheid
• verhoogde vatbaarheid voor hartaandoeningen, waaronder hartaanval, hoge bloeddruk en angina
• verbanden met oogbeschadiging, effecten op de voortplanting en gehoorverlies.

Ongevallen en gevolgen

In Queensland zijn xanthaten qua volume een van de meest gebruikte mijnreagentia; ze zijn de afgelopen jaren bij veel chemische incidenten betrokken geweest, waaronder:

• Dozen met xanthaat die spontaan ontbranden in opslagplaatsen
• Xanthaten die afbreken en uit hun dozen lekken
• Brand in de luchtruimte van een xanthaat-opslagtank, aangestoken door lasvonken vonken
• Accidentele vermenging van xanthaat met natriummetabisulfiet (SMBS) creëerde een brandbare atmosfeer die werd ontstoken door een vonk van een stuk gereedschap op staal
• Vast xanthaat ontleedt snel wanneer het aan water wordt toegevoegd, waardoor een grote toxische pluim ontstond
• De motor van een vacuümpomp vatte vlam en veroorzaakte een explosie van lage orde in een industriële vacuümtruck die xanthaatafval uit een schacht opruimde.

Gevolgen

De gevolgen van deze incidenten voor de veiligheid en de gezondheid waren onder meer inhalatieverschijnselen (misselijkheid en braken), duizeligheid, brandwonden, de evacuatie van omliggende gebieden, en een explosie waarbij materiaal tot 30 m werd weggeslingerd.

Mogelijke gevolgen waren onder meer ernstige inhalatiesymptomen, aanhoudende gezondheidsproblemen en mogelijk overlijden.

Oorzaken

Bij onderzoek naar ongevallen zijn veel voorkomende oorzaken naar voren gekomen, waaronder enkele die al eerder in de beschikbare literatuur (bijv. het NICNAS-rapport) waren genoemd. Enkele van de veel voorkomende oorzaken zijn:

• Vocht. Dozen met vast xanthaat accumuleerden vocht wanneer ze gedurende lange perioden of in vochtige omstandigheden open werden gelaten, hetgeen leidde tot spontane verbranding. Ook het verkorten van het droogproces tijdens de fabricage leidde ertoe dat xanthaat met een hoog vochtgehalte werd geleverd.
• Hoge temperatuur. Xanthaat werd gedurende lange perioden opgeslagen bij hoge omgevingstemperaturen, hetgeen leidde tot een verhoogde ontleding.
• Duur van de opslag. De voorraad werd niet naar behoren geroteerd, waardoor oude voorraad lange tijd kon “rijpen”.
• Onjuiste menging. Het ontbreken van etikettering op de binnenzak van xanthaat in dozen leidde tot verwarring over de inhoud, die vervolgens per ongeluk aan SMBS werd toegevoegd. (Deze etikettering is verplicht volgens de ADG-code en is meegedeeld aan de bekende leveranciers in Queensland.)
• Gebrekkige opleiding en procedures. De gevaren van xanthaten en hun afvalproducten werden door de werknemers niet opgemerkt omdat zij door ontoereikende procedures en opleiding over chemische stoffen en de daaraan verbonden gevaren niet op de hoogte waren van de gevaren of van de manier om het risico op een aanvaardbaar niveau te houden.

Controles voor gevaren

Volg de hiërarchie van controlemaatregelen zodat het risico zo laag is als redelijkerwijs haalbaar en op een aanvaardbaar niveau blijft. Wanneer eliminatie of vervanging van xanthaten door minder gevaarlijke reagentia niet haalbaar is vanwege de metallurgie van het erts, overweeg dan de volgende aanbevelingen voor beheersing bij het ontwerpen voor door xanthaten veroorzaakte gevaren –

Vervanging

Waar mogelijk vervangt u vloeibaar door vast xanthaat om mengstappen in het proces te elimineren.

Engineering

• Sla xanthaatdozen zodanig op dat er voldoende ventilatie is om eventuele dampen af te voeren en zorg ervoor dat opslagruimten vochtophoping voorkomen.
• Gebruik afzuigkappen met wassers om xanthaatstof bij het mengen te verwijderen.
• Verwijder mensen van betrokkenheid bij het mengproces door het gebruik van kranen en andere apparatuur.
• Zorg ervoor dat elektrische apparatuur in xanthaatmeng-, opslag- en opruimruimruimruimten voldoet aan AS/NZS 2381 Electrical equipment for explosive atmospheres-Selection, installation and maintenance.
• Zorg ervoor dat voertuigen die worden gebruikt voor het opruimen van afval van gevaarlijke stoffen voldoen aan de eisen van de ADG-code. (Voor paragraaf 6.9 kan advies over gevaarlijke goederen, in Queensland, nodig zijn van het Department of Transport and Main Roads.)
• Installeer koelmantels op alle opslagtanks voor vloeibaar xanthaat.

Omdat xanthaatdampen en -vloeistoffen ontvlambaar zijn, kan AS 1940 De opslag en behandeling van ontvlambare en brandbare vloeistoffen helpen bij het identificeren van mogelijke beheersingsmaatregelen

Beheer

Zorg ervoor dat procedures voor opslag, behandeling en mengen de volgende activiteiten omvatten:

• Begeleid werknemers (met inbegrip van relevante aannemers) om de gevaren in verband met xanthaten te identificeren, met inbegrip van xanthaatafval.
• Roteer de voorraad op de juiste wijze (oude voorraad eerst gebruiken) en houd een minimale voorraad in de mijn.
• Bereid xanthaatbulkzakken alleen onmiddellijk voor gebruik.
• Monitor CS2-niveaus in gebieden waarvan bekend is dat ze hoge beroepsmatige blootstellingsniveaus hebben.
• Reinig apparatuur op de juiste wijze na mengen en gebruik.
• Etiketteer alle binnenzakken van xanthaat in dozen zoals voorgeschreven door de ADG-code.

Persoonlijke beschermingsmiddelen

Inclusief een geschikt ademhalingsmasker of masker voor toevoer van verse lucht, oogbescherming met inbegrip van een veiligheidsbril, en beschermende kleding met inbegrip van een geschikte overall, handschoenen en laarzen waar nodig.