黄药钴渣处理过程发生闪爆事故分析

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

　　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（%）：

　　Zn25.84；Cu6.0；Cd1.57；Co1.46；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)+H2O35—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