黄药钴渣处理过程发生闪爆的分析
摘 要: 基于生产工艺过程化学反应原理,分析发生闪爆现象及气体中毒的原因并提出整改建议。
关键词： 湿法炼锌； 黄药钴渣； 闪爆 ； 气体中毒
Abstract: Based on the chemical reaction principle of the producing process, analyzed the reasons of the flash explosions and the gas poisoning, and proposed the suggestions for improvements.
Key words: Wet Zinc ;Xanthate cobalt residue; Flash explosion；Gas poisoning
1 、引 言
某厂湿法炼锌系统净化工序采用锌粉--黄药工艺流程，生产过程产出黄药钴渣，为减少环境污染，变废为宝，经技改采用黄药渣酸洗--再生黄药工艺，达到回收金属锌、黄药和富积钴的目的。试生产期间，在设备检修完开车瞬间，反应罐内突然着火并发生闪爆，燃烧的气流冲出，气体被操作工吸入，引起头晕、恶心、头胀，四肢酸软发麻，医院诊断为不明气体中毒。为了尽快查明原因，采取相应对策，保证安全生产，组织了专题调查分析。
2 、生产工艺过程分析
2.1 黄药钴渣分析
黄药钴渣化学成份（%）：
Zn 25.84；Cu 6.0；Cd 1.57；Co 1.46；水份 40；游离黄酸根 10-20；
2.2 生产辅助材料分析
生产主要辅助材料：硫化钠（Na2S)，工业品级，含量为≥60%，其余杂质为Na2CO3、FeS及少量的As、Sb等杂质。Na2S易溶于水，为强碱性物质、具强腐蚀性，长时间静置有H2S气体产生，H2S气体亦为毒性物质，对眼睛、呼吸道有剌激作用，高浓度时易引起昏迷、窒息。
2.3 生产工艺原理分析
黄药钴渣酸洗--再生黄药工艺流程为:将黄药钴渣用稀硫酸酸洗回收锌,加入硫化钠进行浆化反应，温度50—60℃，时间1—1.5小时，回收再生黄药，置换出的金属铜、钴、锌等以金属硫化物沉淀形式存在，化学反应为：
2Co(C2H5OS2)3 + Na2S = Co2S3↓+ 6Na(C2H5OCS2)
Zn(C2H5OS2)2 + Na2S = ZnS↓+ 2Na(C2H5OCS2)
Cu2(C2H5OS2) + Na2S = CuS↓+ 2Na(C2H5OCS2)
反应中无任何气体产生,过程为偏碱性反应，产出液体黄药。
2.4 过程其它反应分析
因黄药钴渣中含有游离黄酸根，并且在反应终止时产出黄药溶液，当黄药受热或遇酸时易发生下列分解反应：
Na(C2H5OS2) + H2O 35—45℃ C2H5OH（液）+ NaOH+CS2（液）
2Na(C2H5OS2) + H2SO4 = 2C2H5OS2 + NaSO4 + CS2（液）
CS2纯品为无色带有苦香醚味的液体，工业品为微黄色，易挥发，有烂萝卜性气味，密度1.2632g/cm3（20℃)，冰点为－111.6℃，沸点46.3℃，不溶于水，溶于硫化碱，药性碱，能与有机溶剂以任何比例混溶，极易挥发并燃烧，与空气混和成爆炸性混和气体，爆炸极限为0.8—52.2%（25—1670g/m3)，遇明火、火花或摩擦所产生静电时发生闪爆，并产生剌激性有毒气体，反应为：
CS2 + 3O2 燃烧 CO2↑+ 2SO2↑
二硫化碳是极度易燃，具刺激性，损害神经和血管的毒物，侵入途径以呼吸道吸入为主，经皮肤易能少量吸收，对人体危害表现为眩晕，头痛、恶心，步态蹒跚等，急性中度中毒伴有感觉异常，四肢发麻，产生戴手套样的感觉障碍
3 、事故原因综合分析
根据以上化学反应机理分析，该事故的主要原因为：生产过程中途停车检修时间长，罐体密封严，通风不畅，造成罐内温度升高，引起部分黄药溶液发生热分解产生C2S气体,与空气形成爆炸性混和气体,当启动搅拌时产生静电或火花引发着火和闪爆现象，含有CS2、SO2、CO2、H2S的部分混和气体被操作工吸入口腔，造成急性气体中毒事故。
4 、生产中的预防及防护措施：
4.1 调整工艺技术条件：将反应温度由50—60℃降低为40--50℃并延长反应时间，既保证了反应效果，又防止黄药溶液的热分解，减少CS2气体的产生。
4.2 对罐体周围加强通风，降低二硫化碳的聚集浓度，尤其在阴雨天气，应特别注意。
4.3 加强个人防护,重新确定劳保配戴方案，配发防静电工作服及帽子，戴加厚乳胶手套，加厚口罩或佩戴自吸过滤式防毒面具,使用雨靴或防护靴，维修、电工检修时也应按此标准穿戴齐全。
4.4 工作现场严禁吸烟，工作完后，淋浴更衣，注意个人清洁卫生。
4.5 岗位就业前检查，有神经精神和心血管疾患的人禁止上岗。
5 、 结 语
经过以上措施的实施，生产运行安全平稳，现已安全运行近3年，有效的解决了生产中的安全隐患。
参考文献:
1. 徐采栋、林蓉、汪大成.锌冶金物理化学.上海:上海科学技术出版社,1979.
2. 株洲冶炼厂冶金读本编写小组.锌的湿法冶炼.长沙:湖南人民出版社,1973.
3. 何凤生.广东省职业病防治院信息室,2005.
4. 危险化学品名录
