Xantater är en grupp kemikalier som vanligtvis används vid sulfidflotation i gruvtillämpningar.

Gemensamma xantatprodukter är natriumetylxantat (SEX), natriumisopropylxantat (SIPX), natriumisobutylxantat (SIBX) och kaliumamylxantat (PAX).

Hur stor är risken?

Xantater klassificeras i den australiensiska koden för farligt gods (ADG Code) som självantändningsfarliga. De utgör ett antal faror på grund av sin natur, de stora mängder som används inom industrin och klimatförhållandena vid de flesta gruvor i Queensland där de används.

Faror från xantater inkluderar men är inte begränsade till:

• produktion av giftiga/brännbara nedbrytningsprodukter (koldisulfid (se nedan) och eventuellt alkoholångor)
• spontanförbränning som ger upphov till giftiga förbränningsprodukter (svaveldioxid, kolmonoxid och koldioxid)
• låggradig explosion vid antändning av sönderdelningsprodukter
• akut skada om det intas eller absorberas i betydande mängder genom huden
• akut irritation om det inandas eller absorberas genom huden.

Det framgår dessutom av djurstudier att xantater är kopplade till kroniska skador på levern och det neurologiska systemet efter långvarig förhöjd exponering.
(se National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme (NICNAS) Sodium ethyl xanthate assessment report, maj 1995, för ytterligare information)

Deras stabilitet påverkas av:

• långa lagringsperioder vid hög temperatur
• fukthalt (i den tillverkade produkten och fukt som absorberas under lagringen)
• lagringslängd och
• pH i eventuella blandningar.

Xantater är hygroskopiska och absorberar därför lätt fukt från luften, vilket vid tillräckligt höga halter kan påskynda nedbrytningen (NICNAS Sodium ethyl xanthate, maj 1995).

Kolvedisulfid

När xantater bryts ned producerar de kolvedisulfid (CS2). Detta är en brandfarlig gas med explosionsgränser från 1 till 50 volymprocent i luft och en självantändningstemperatur på 90 °C. (se ILO:s ICSC-kortlista 22 Carbon Disulphide)

Den tidsvägda genomsnittliga exponeringen är 10 ppm (se Safe Work Australia Hazardous Substances Information System) med ett omedelbart farligt värde för liv och hälsa på 500 ppm (se CDC-NIOSH:s webbplats). Enligt anekdotiska bevis uppmättes värden på upp till 200 ppm CS2 när man helt enkelt öppnade lådor med xantat.

Det finns omfattande litteratur om effekterna av CS2 och studier har utförts i olika länder. Identifierade hälsoeffekter (NICNAS Sodium Ethyl Xanthate, maj 1995) inkluderar:

• irritation i ögon, hud och luftvägar
• akuta förgiftningseffekter inklusive tremor, prostration, dyspné, cyanos och kärlkollaps
• psykos eller narkos kan uppstå vid akuta halter på upp till 500-1000 ppm

Långvarig exponering vid höga halter är ansvarig för:

• effekter på nervsystemet inklusive symtom på trötthet, sömnlöshet, huvudvärk och irritabilitet
• ökad känslighet för hjärtsjukdomar inklusive hjärtinfarkt, högt blodtryck och angina
• länkar till ögonskador, reproduktiva effekter och hörselnedsättning.

Incidenter och resultat

I Queensland är xantater ett av de mest använda gruvreagenserna, räknat i volym; de har varit inblandade i många kemiska incidenter under de senaste åren, bland annat:

• Lådor med xantat som spontant brinner i lagringsutrymmen
• Xantat som går sönder och läcker ut ur sina lådor
• Brand i luftrummet i en lagringstank för xantat som antänds av svetsning. gnistor
• En oavsiktlig blandning av xantat med natriummetabisulfit (SMBS) skapade en brandfarlig atmosfär som antändes av en gnista från ett verktyg på stål
• Fasta xantat som snabbt sönderfaller när det tillsätts till vatten, En motor i en vakuumpumpump fattade eld och orsakade en låg explosion i en industriell vakuumbil som rengjorde xanthatavfall från en sump.

Konsekvenser

Säkerhets- och hälsokonsekvenser av dessa incidenter var bland annat inandningssymptom (illamående och kräkningar), yrsel, brännskador, evakuering av omgivande områden och en explosion som kastade ut material upp till 30 meter.

Potentiella konsekvenser kunde ha inneburit allvarliga inandningssymptom, fortsatta hälsoproblem och eventuellt dödsfall.

Causer

Incidentutredningar har lyft fram vanliga orsaker, inklusive några som tidigare identifierats i lättillgänglig litteratur (t.ex. NICNAS-rapporten). Några av de vanligaste orsakerna är:

• Fukt. Lådor med fast xanthat ackumulerade fukt när de lämnades öppna under långa perioder eller i fuktiga förhållanden, vilket ledde till självantändning. Även förkortning av torkningsprocessen under tillverkningen ledde till att xantat med hög fukthalt levererades.
• Hög temperatur. Xanthate förvarades i höga omgivningstemperaturer under långa perioder vilket ledde till ökad nedbrytning.
• Lagringslängd. Lagret roterades inte ordentligt, vilket gjorde att gammalt lager kunde ”åldras” under långa perioder.
• Olämplig blandning. Ingen märkning på insidan av påsen med xanthat i en låda ledde till förvirring om innehållet som sedan oavsiktligt tillsattes till SMBS. (Denna märkning krävs enligt ADG-koden och har meddelats kända leverantörer i Queensland.)
• Dålig utbildning och dåliga rutiner. Farorna med xantater och deras avfallsprodukter identifierades inte av arbetstagarna då otillräckliga rutiner och utbildning om kemikalier och tillhörande faror gjorde att de inte kände till farorna eller hur de skulle hålla risken på en acceptabel nivå.

Kontroller av faror

Följ hierarkin av kontroller så att risken är så låg som rimligen kan uppnås och på en acceptabel nivå. När eliminering eller substitution av xantater med mindre farliga reagenser inte är möjlig på grund av malmens metallurgi, beakta följande kontrollrekommendationer vid utformning av risker som skapas av xantater –

Substitution

När det är möjligt ersätta flytande xantat med fast xantat för att eliminera blandningssteg i processen.

Teknik

• Lagra xantatlådor så att det finns tillräcklig ventilation för att sprida eventuella ångor och se till att lagringsutrymmena förhindrar fuktuppbyggnad.
• Använd utsugningskåpor med skrubber för att eliminera xanthatstoft från blandningen.
• Förhindra människor från att vara inblandade i blandningsprocessen genom att använda kranar och annan utrustning.
• Säkerställ att elektrisk utrustning i xanthatsblandning, lagringsutrymmen och saneringsutrustning uppfyller kraven i AS/NZS 2381 Electrical equipment for explosive atmospheres-Selection, installation and maintenance.
• Säkerställ att fordon som används för sanering av farligt godsavfall uppfyller kraven i ADG-koden. (Avsnitt 6.9 kan kräva råd om farligt gods, i Queensland, från Department of Transport and Main Roads.)
• Installera kylmantlar på alla lagringstankar för flytande xanthate.

Då xantatångor och vätskor är brandfarliga kan AS 1940 The storage and handling of flammable and combustible liquids hjälpa till att identifiera möjliga kontroller

Administration

Säkerställ att rutiner för lagring, hantering och blandning innefattar dessa aktiviteter:

• Utbilda arbetare (inklusive relevanta entreprenörer) i att identifiera faror i samband med xantater, inklusive xanthatavfall.
• Rör lager på rätt sätt (gammalt lager används först) och ha ett minimalt lager i gruvan.
• Förbered xanthantats bulkpåsar endast omedelbart före användning.
• Övervaka CS2-nivåerna i områden som är kända för att ha höga exponeringsnivåer på arbetsplatsen.
• Rengör utrustningen på rätt sätt efter blandning och användning.
• Märk alla innerpåsar från boxad xantat enligt ADG-koden.

Personlig skyddsutrustning

Inkludera lämplig andningsmask eller friskluftsmask, ögonskydd inklusive skyddsglasögon och skyddskläder inklusive lämpligt klassificerade overaller, handskar och stövlar vid behov.