常压法羰基镍工业生产的安全防护

孟庆伟

(吉林吉恩镍业股份有限公司， 吉林 磐石 132311)

常压法羰基镍工业生产的安全防护

孟庆伟

(吉林吉恩镍业股份有限公司， 吉林 磐石 132311)

本文简述了常压羰基法精炼镍的有害物质来源及羰基镍的毒性，同时对常压法羰基镍工业化生产的安全防护做了详细的阐述。

羰基镍； 安全； 工业生产

羰基法精炼镍工艺，是由C.Langer和L.Mond于1898年发明的，它是利用一氧化碳与金属镍在一定的温度和压力作用下反应生成羰基金属化合物，然后再热解羰基金属化合物而获得纯金属的一种方法。羰基法精炼镍的工业化生产已经有百年历史。该工艺简单、能耗低、镍的提取率高，而且有利于富集贵金属，是无三废的绿色环保工艺。由于该工艺中所用的原料和介质具有易燃、易爆、剧毒的特性，因此对工艺技术水平和设备要求较高。

吉林吉恩镍业股份有限公司于2006年引进常压法羰基镍粉生产技术制备羰基镍粉，为了确保安全生产，从一开始就精心设计，整套工序都安装灵敏的监视系统及有毒有害气体监测装置，工序自动化程度很高。生产车间配有完善的防护设备并制定了相应的紧急事故处理措施。通过发生的轻微事故，不定期修改紧急事故处理方案和不断完善各项安全生产和安全防护规章制度，从而最大限度地保证了人员的安全及生产的顺利进行。

1 羰基镍的化学性质及毒性

四羰基镍[Ni(CO)4]在常压下是一种无色的液体，分子量是170.5，沸点43.2 ℃,冰点19 ℃，25 ℃时的密度为1.31 g/cm3，蒸气压50.66 kPa，0 ℃时的蒸气压17.865 kPa，难溶于水，其蒸气密度是空气的5.9倍。羰基镍是一种非常危险的有害气体，属一级危险物质，健康危害等级为4，具有明显的刺激性和被反复吸收的毒性作用，会损伤人的中枢神经系统、呼吸器官、造血器官和皮肤。羰基镍进入人体的途径是呼吸道和已损伤的皮肤。当空气中的浓度达到0.003 5 mg/L时，人就会感到特别刺鼻，难以呼吸。

2 羰基镍工业生产中有毒物质的来源

常压法生产羰基镍，有害物质有很多，只有了解、掌握有害物质的来源、性质及有关的安全标准，才能使安全防护做到位。

2.1 常压法羰基镍工业生产有害物质的来源

(1)一氧化碳气体。主要来源于一氧化碳生产工序和羰基镍合成工序及热分解工序。

(2)羰基镍。主要来源是羰基镍合成工序和羰基镍热分解工序。

(3)羰基镍粉尘。主要来源于羰基镍热分解工序、羰基镍粉包装工序和羰基镍粉末产品库。

(4)羰基镍固体残渣。来自于羰基镍合成工序。

2.2 有害物质泄漏的来源

在羰基法精炼镍的车间里，由于中间产物羰基镍具有强烈的渗透性和挥发性，正常生产中有害物质缓慢泄漏是不可避免的。因此，了解工艺中有害物质的泄漏是十分必要的。

(1)羰基镍合成工序。羰基镍的合成是在常温常压下进行的，羰基镍合成釜、输送CO和羰基镍的管道带有法兰的连接处及阀门都是主要的泄漏点。有害物质主要是：羰基镍气体和CO气体。

(2)羰基镍分解工序。有害物质主要是：CO气体、少量未分解完全的羰基镍气体及羰基镍粉尘。

(3)羰基镍包装工序。有害物质主要是：羰基镍粉和少量残存于镍粉里的CO气体。

(4)停产检修。有害物质主要是：羰基镍气体、CO气体和粉尘。

(5)违章操作和意外事故。

2.3羰基镍工业化生产有害物质的安全标准

我国规定羰基法精炼镍车间空气中一氧化碳的最高允许浓度为30 mg/m3，加拿大为50×10-6。羰基镍在空气中最高允许浓度见表1。

表1 羰基镍在空气中最高允许浓度

加拿大规定羰基镍的允许浓度为0.05×10-6，车间必须控制在十亿分之几；前苏联共和国国家标准规定工作区域中羰基镍在空气中的浓度<0.000 5 mg/m3，CO在空气中的浓度<20 mg/m3，当车间空气中CO的浓度超过20 mg/m3时将报警。

我国工业卫生标准(TJ 36—79)规定，生产车间羰基镍的最大允许浓度为0.001 mg/m3，但环境无标准。

俄罗斯国家标准中，镍粉末属于二级危险物质，要注意防火防爆，工作区空气中镍粉的极限充许浓度不超过0.5 mg/m3。我国车间空气中镍的最高充许浓度为1 mg/m3。

3 常压法羰基镍工业生产的安全防护

3.1 通风、监测系统的安全防护

常压法羰基镍工业化生产车间设计中主厂房进风量应小于排风量，并要设有环境压力指示表，以保持车间处于微负压状态。羰基镍主厂房内主要有害物的区域应设置小区域密封室，全面排风。通风方式应采用上送下排。厂房送风由设在送风机房内的组合式送风机组提供，新鲜风应取自上风向的风。主厂房内的空气每小时应彻底更换6～10次，送风应在厂房的中上部，排风应在厂房另一侧的底部，并且在排风口处应配有一氧化碳和羰基镍在线监测仪。

3.2 防护设备和紧急事故准备

为确保因一氧化碳或羰基镍中毒可能造成的人员的健康和安全，应采用专门的个人使用防护设备。有两种提供空气的防毒面罩可供使用。一是由一个压缩装置、管线分配网络和人员空气管线防毒面罩组成的室内空气系统；二是一个独立的呼吸设备用于紧急使用。这两种轻便的背负装置均可提供最大的防护，同时为使用者提供更大的灵活性。羰基镍车间一定要安装眼部冲洗龙头及淋浴间，以备粉尘进入眼睛及有害物质进入身体后及时清洗掉。

紧急事故准备计划包括详细的应急措施和广泛的员工培训以应付毒气逸出。该计划包括情况危急时内部和外部应急措施。规定了内部紧急事故即影响车间和车间一个区域的事故应急措施，这些措施包括羰基浓度高于50×10-9时，厂房排空，系统的检查和营救，设备隔离和维修。若事故特别严重时，应急措施还将包括投入外部人力物力，例如消防部门。

3.3 安全防护措施

3.3.1 牢固树立安全第一的思想

通过几次因为羰基镍或是一氧化碳泄漏导致的人员轻伤事故看，操作者安全意识还没有达到一定高度。因此，在思想上进一步提高操作者安全生产意识，是安全防护的第一关。

3.3.2 狠抓安全培训

羰基镍在公司是一个新的生产品种，当前从羰基镍安全生产存在的问题来看，主要表现为企业的管理人员在羰基镍生产方面的安全管理经验不多，不能够根据生产实际情况做出具体的、科学的安排部署，而现场操作人员自我防护意识较差，“三违”现象严重，为此做好企业管理人员和现场操作人员的安全培训显得尤为重要。

3.3.3 严格各项制度的落实

安全生产责任重于泰山，要降低伤亡事故的发生，必须做到严格管理。吉恩镍业在羰基镍工业化生产中认真总结了近年来羰基镍安全生产上取得成功经验，同时也看到了自身薄弱环节，特别是在制度的落实上还存在着差距，为此建议生产羰基镍粉的相关企业：

(1)从事羰基镍工业化生产的企业要进一步针对生产实际制定和完善操作规程，并且按照规程要求切实加强有关管理人员的责任，真正按照规程操作。

(2)建立严格的安全检查制度，全力整改安全隐患。一方面要加强安全生产的硬件设备投入，更要抓好日常安全生产的检查，特别是对要害部位严格进行检查，制定好严密防范措施，确保生产安全。另一方面要不断完善各项规章制度、安全生产预案等，发现问题及时纠正，确保隐患整改及时，从而促进羰基镍安全生产水平的提高。

(3)严格执行重点要害岗位两人同时循检制度

此制度必须严格执行。羰基镍工业化生产的主厂房内有许多重大危险源，一旦发生事故，后果不堪设想。一个人点检，如果发生意外，很难知晓。如果两个人同时在主厂房内检查，两人一前一后，适应间隔一段距离，同时间断性的和主控制室保持联系，将最大限度的保障现场操作者的人身安全。本公司在最初的羰基镍工业化生产中就曾出现过因员工未执行两人同时检查制度，造成员工出现轻微中毒事件。因此，严格执行重点要害岗位两人同时循检制度可以有效避免安全事故发生。

3.4 采购质量精良的防护装备和检测设施

应该采购质量上成的装备，因为一旦使用质量不好的装备，出现突发事件时，后果是不堪设想的。吉恩镍业在几年的羰基镍生产中一直使用质量好的防护用品，因此在生产过程中没有发生过因装备质量问题出现的中毒事件。

需要给现场人员配备防爆对讲机及便携式一氧化碳检测仪，一是便于人员沟通，二是便于及时发现是否有一氧化碳有毒气体泄漏。

根据需要，配备个人防护用具有：

(1)防护服装：工作服、手套、长靴。

(2)防毒面罩或面具，过滤式防毒面具、送风式防毒面具，供氧式防毒面具。

(3)防尘口罩。

3.5 日常个人防护

上班时必须穿戴防护服装，以减少皮肤吸收中毒的机会。不要穿戴防护服装、手套进入食堂和回家。注意个人卫生，下班后洗热水澡，以除去体表污染。加强体育锻炼，以增强呼吸功能，增加肺活量，相应的使进入血液的氧含量增多，有利于驱除体内的羰基镍和一氧化碳。

3.6 定期进行员工职业卫生检查

吉恩镍业每年都对从事羰基镍生产的员工进行职业卫生检查，通过定期进行员工职业卫生检查，可以对在职职工的身体情况有全面了解。通过定期检查从事羰基镍生产的员工血液中镍的浓度，适时在不同岗位对员工进行轮换，以最大限度保护员工身体健康。

4 羰基镍中毒症状及治疗建议

通过对几起中毒事件的分析，我们认为，通常轻微羰基镍中毒会逐渐出现胸闷、胸痛、阵发性咳嗽、咯少量白痰，自认为是感冒。遇到这样的情况，患者应减少活动及耗氧量，一定要到医院去进行肺部X射线检查，并且患者应绝对卧床休息，密切观察症状体征变化。通常吸入一定量的羰基镍或是镍粉，肺部X射线检查会有不同程度的阴影。如果中毒较深，除上述症状外，还应密切监测肝功、心肌酶等生化指标，因为肝损害出现时间较晚。

以上是通过真实发生的事故得来的，建议羰基镍的生产厂一定要重视。即使不是真的中毒，也要认真对待，防患于未然。

5 结语

常压法羰基镍工业生产，由于其生产压力低，容易被管理人员及操作人员忽视其安全等级，因此，在实际生产中，很容易造成员工轻微CO或羰基镍气体及粉体中毒。如果能够提高认识，认真执行各项规章制度，同时配备好的安全防护装配和设施，那么就可以最大限度避免中毒事件的发生。因此，从事羰基镍生产的各级管理者一定要认真对待安全防护，防患于未然。

通过近几年生产过程中发生的事故，我们制定上述一些防护措施，希望广大生产羰基镍的厂家能够从中有所受益，避免不必要的事故发生。

[1]滕荣厚等.羰基法精炼镍(铁)车间的通风设置[J].中国有色冶金,2010，(1)：19-24.

[2]GB16297—96， 大气污染物综合排放标准[S].

[3]GB 16210—1996， 车间空气中镍及其无机化合物卫生标准[S].

Safetyprotectionofcarbonylnickelindustrialproductionwithatmosphericpressureprocess

MENG Qing-wei

The sources of harmful substance from nickel refining with atmospheric pressure carbonyl nickel process and the toxicity of carbonyl nickel were simply presented, and the safety protection of carbonyl nickel industrial production with atmospheric pressure process was introduced in detail.

carbonyl nickel; safety; industrial production

孟庆伟(1976—)，男，吉林省吉林市人，现为吉林吉恩镍业股份有限公司技术中心副主任，化工工程师，本科，主要从事化工技术工作。

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