عوامل زیان آور معادن سرب و روی  چه مواردی هستند ؟معادن سرب و روی از مهم‌ترین منابع تأمین فلزات پایه در صنایع مختلف هستند، اما فعالیت‌های استخراج و فرآوری آن‌ها می‌تواند تأثیرات به سزایی بر سلامت کارگران داشته باشند. گرد و غبارهای حاوی ذرات فلزات سنگین مانند سرب، روی، کادمیوم و آرسنیک در حین عملیات استخراج، خردایش، حمل‌ونقل، فرآوری مواد معدنی و انباشت پسماندهای معدنی (مانند باطله‌ها و سرباره‌ها)  در هوا پراکنده می‌شوند. این ذرات می‌توانند از طریق استنشاق وارد دستگاه تنفسی کارگران شده و در بلندمدت باعث بروز بیماری‌هایی مانند نارسایی کلیه، اختلالات عصبی، بیماری‌های ریوی مزمن (مانند برونشیت مزمن و پنوموکونیوز)، و حتی سرطان شوند. اندازه ذرات معلق نقش مهمی در میزان نفوذ آنها به اعماق ریه دارند.

ذرات گرد و غبار حاصل از فعالیت‌های معدنی سرب و روی دارای اندازه‌های مختلفی هستند. در این معادن، بخش عمده‌ای از گرد و غبار حاوی ذرات فلزی (مانند اکسید سرب یا سولفید روی) در محدوده PM2.5 تا PM10 می باشد. این ذرات می‌توانند از طریق استنشاق وارد جریان خون شوند. همچنین، ذرات نانومتری (کمتر از 100 نانومتر) که در برخی فرایندهای حرارتی تولید می‌شوند، به دلیل سطح تماس بالا و قابلیت نفوذ بیشتر، از نظر سمیت بالقوه بسیار مورد توجه‌اند. بنابراین مواجهه استنشاقی کارگران با آلاینده‌های ناشی از معادن سرب و روی یکی از مهم‌ترین نگرانی‌های بهداشتی در این صنعت محسوب می‌شود. لذا نظارت و بررسی مواجهه کارگران با آلاینده های شیمیایی در این معادن از اهمیت به سزایی برخوردار است.

مجموعه فنی مهندسی بینش ساز سپهر با سابقه طولانی مدت در زمینه ارزیابی عوامل زیان آور، تجربه همکاری با معادن سرب و روی بسیاری را در سراسر کشور داشته است، که از مهمترین آن ها می توان به معادن سرب و روی فیض آباد نایین اشاره کرد.

در ادامه به تفصیل به بررسی انواع آلاینده های شیمیایی موجود در هر بخش از معدن ،عوامل زیان آور معادن سرب و روی و کارخانه فرآوری سرب و روی اعم از بخش های فلوتاسیون، لیچینگ و تغلیظ پرداخته شده است.

استخراج و فرآوری سرب و روی شامل چندین مرحله  است که هر کدام می‌توانند آلاینده‌های خاص خود را تولید کنند. در ادامه، این مراحل و آلاینده‌های اصلی مرتبط با هر مرحله توضیح داده شده‌اند:

بخش اول- استخراج (Mining) و عوامل زیان آور معادن سرب و روی

 این مرحله شامل حفاری، انفجار و بارگیری سنگ معدن از معادن روباز یا زیرزمینی است.

 آلاینده‌ها: گرد و غبار معدنی: شامل ذرات سرب، روی، آرسنیک، کادمیوم و سیلیس که از طریق استنشاق می‌توانند وارد بدن کارگران شوند.

سیلیس در بسیاری از کانی‌های معدنی به‌ویژه در کانی‌های سیلیکاتی (مثل کوارتز) وجود دارد. این کانی‌ها می‌توانند همراه با کانی‌های سرب گالن (PbS) یا روی اسفالریت (ZnS) در سنگ معدن یافت شوند. هنگام فرآوری و استخراج این کانی‌ها، سیلیس همراه با سایر مواد معدنی خرد و آزاد می‌شود.

بخش دوم- خردایش و آسیاب (Crushing & Grinding)

در این مرحله سنگ معدن استخراج‌شده به قطعات کوچکتر تبدیل می‌شود تا برای مراحل بعدی آماده شود.

گالن (PbS)، مهم‌ترین و رایج‌ترین کانی سرب است که در معادن سرب و روی یافت می‌شود. این کانی به‌طور عمده از سولفید سرب تشکیل شده است و بیشترین مقدار سرب استخراج شده از آن به‌دست می‌آید.

اسفالریت (Sphalerite) ( ZnS)  یا کانی سولفید روی یکی از مهم‌ترین منابع استخراج روی است. این کانی به‌طور عمده در معادن روی یافت می‌شود و از آن به‌عنوان مهم‌ترین کانی در استخراج فلز روی استفاده می‌شود

آلاینده‌ها: گرد و غبار ریز و معلق حاوی فلزات سنگین و سیلیس کریستالی

بخش سوم- فلوتاسیون (Flotation)

در این مرحله، با استفاده از مواد شیمیایی، کانی‌های فلزی از باطله‌ها جدا می‌شوند

آلاینده‌ها:

• کلکتورها (Collecting Agents) (مثل گزنتات‌ها برای سولفیدها)
• فعال‌کننده‌ها (مثل سولفات مس برای روی)
• بازدارنده‌ها (مثل سیانید برای بازداشتن روی در مرحله فلوتاسیون سرب)
• کف‌سازها ( مثل MIBC)

بخش چهارم- لیچینگ (Leaching) و عوامل زیان آور معادن سرب و روی

روش لیچینگ برای بازیابی فلزات از کنسانتره یا باطله‌های کم‌عیار استفاده می‌شود و بسته به نوع کانی، به صورت اسیدی یا قلیایی انجام می‌گیرد:

آلاینده‌ها:

• مواد مورد استفاده در لیچینگ اسیدی (معمولاً برای روی): اسید سولفوریک (H₂SO₄) رایج‌ترین ماده برای حل کردن اسفالریت (ZnS) یا اسمیت‌سونیت (ZnCO₃)
• پراکسید هیدروژن (H₂O₂) به عنوان عامل اکسیدکننده
• مواد مورد استفاده در لیچینگ اکسیدکننده برای سرب: کلرید سدیم + (NaCl) اسید کلریدریک (HCl) برای حل کردن پیرو‌مرفیت یا سایر کانی‌های سربی (PbS)
• نیترات سدیم (NaNO₃) یا پرمنگنات پتاسیم (KMnO₄) به عنوان عامل اکسیدکننده برای PbS

ZnS+3O₂                  2 ZnO+2SO₂2

ZnO+H₂SO₄                   ZnSO₄+H₂O

بخش پنجم-  ذوب و پالایش (Smelting & Refining) و عوامل زیان آور معادن سرب و روی

کنسانتره فلزی به کوره منتقل می‌شود تا فلز خالص تولید شود.

آلاینده ها شامل:

• فلاکس‌ها (کمک‌ذوب): سیلیس، آهک، فلوئورسپار
• اکسیدکننده‌ها/کاهش‌دهنده‌ها: کربن (کک)، اکسیژن خالص، سولفور
• اسیدها: اسید سولفوریک (برای شستشو و پالایش)
• محصولات جانبی: گازهای سمی شامل دی‌اکسید گوگرد (SO₂)، اکسیدهای نیتروژن، بخارات سرب، آرسنیک
• سرباره: حاوی سیلیکات‌ها و فلزات سنگین

و در نهایت نوع زمین‌شناسی و مواد معدنی بر نوع و میزان انتشار آلاینده ها اثرگذار است. در برخی از معادن، آلاینده‌هایی مانند سیلیس یا آزبست وجود دارند که می‌توانند در فرآیندهای استخراج به‌عنوان آلاینده اضافه شوند. همچنین، نوع خاک و ویژگی‌های زمین‌شناسی معدن نیز می‌تواند بر میزان انتشار آلاینده‌ها تأثیر بگذارد.

میانگین غلظت سرب خون در کارگران به تفکیک شغل

طبق مقاله چاپ شده در فصلنامه بهداشت و ایمنی کار[1]، در بررسی میانگین کلی غلظت سرب خون BLL در کارگران به تفکیک شغل،  BLL کارگران معادن زینک- سرب و کارگران جوشکار بالاتر از سایر مشاغل بود و در این مشاغل احتمال بروز عوارض ناشی از سرب بالا میباشد. لذا الزام است غلظت سرب خون تمامی کارگران معادن زینک- سرب و کارگران جوشکاری برای بررسی مسمومیت احتمالی حاد با سرب و بروز عوارض آن از جمله عوارض خونی، قلبی، کلیوی، نورولوژیک، بدخیمی ها و… غربالگری شوند و در صورت لزوم درمان صورت گیرد.

آلاینده های پیشنهادی مورد آنالیز

Occupational exposure and biological evaluation of lead in Iranian workers-a systematic review and meta-analysis  [1]

imentejarat.com