Introduction. The primary materials for copper production are sulfide copper-nickel and oxidized ores with a copper percentage of 1.5-4%, traditionally processed by the pyrometallurgical method. For processing depleted copper-containing raw materials (less than 1%), the pyrometallurgical approach is not commonly suitable. The introduced hydrometallurgical way differs by including in one production process, combined underground leaching of ore, extraction of copper from solution, and the following electrolysis. At the same time, insufficient attention is paid to the hydrometallurgical method of processing depleted copper raw materials from a hygienic standpoint in our country.
Materials and methods. Based on the results of our research carried out at copper-smelting plants using pyro- and hydrometallurgical methods of processing raw materials, a comparative analysis was carried out for such indicators as the pollutants content in the workplaces’ air at different stages of production, predicted values of occupational cancer risks, toxicity indicators, and the health and essential physiological functions of workers.
Results. Working under increased heat intensity in hot shops, exposure to sulfur-containing gases and industrial aerosols leads to significant changes in hemodynamics and thermoregulation stress in workers. In the hydrometallurgical production of copper, the only occupational hazard exceeding hygienic standards is sulfuric acid vapours, and changes in physiological parameters and thermoregulation are insignificant. The predicted values of occupational cancer risk for hydrometallurgical machines operators exceed the acceptable level after 9-10 years of working experience. For smelters, an unacceptable level of risk is achieved with up to 5 years of working experience.
Conclusion. For the first time in the country, a hygienic assessment of the hydrometallurgical method of processing depleted copper raw materials was proved to be the only appropriate method of improving working conditions in copper production.
Contribution:
Lipatov G.Ya. — concept and study design, literature review, text writing, editing;
Shmakova Е.Е. — concept and study design, literature review, material collection and processing, text writing;
Adrianovskiy V.I. — literature review, text writing, editing;
Zlygosteva N.V. — text writing, editing;
Plotko E.G. — editing.
All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: October 25, 2021 / Accepted: November 25, 2021 / Published: December 30, 2021
Введение. Основным сырьём для получения меди служат сульфидные медно-никелевые и окисленные руды, содержащие 1,5-4% меди, традиционно перерабатываемые пирометаллургическим способом. Для переработки бедного медьсодержащего сырья (менее 1%) пирометаллургический способ, как правило, не пригоден. В последние годы внедряется гидрометаллургический метод, уникальность которого заключается в том, что в одном производственном комплексе объединяются подземное выщелачивание руды и экстракция меди из раствора с последующим электролизом. Вместе с тем с гигиенических позиций гидрометаллургическому способу переработки бедного медного сырья в нашей стране уделяется недостаточно внимания.
Материалы и методы. На основании результатов собственных исследований, выполненных на медеплавильных производствах, использующих пиро- и гидрометаллургический способы переработки рудного сырья, проведён сравнительный анализ таких показателей, как содержание загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны на разных этапах производств, прогнозные значения профессиональных канцерогенных рисков, показатели токсичности, а также состояния здоровья и основных физиологических функций рабочих.
Результаты. Показано, что работа в условиях повышенной теплонапряжённости горячих цехов, воздействия серосодержащих газов и промышленных аэрозолей приводит к значительным изменениям гемодинамики и напряжению терморегуляции у рабочих. В гидрометаллургическом производстве меди единственной профессиональной вредностью, превышающей гигиенические нормативы, являются пары серной кислоты, а изменения со стороны физиологических показателей и терморегуляции незначительны. Прогнозные значения профессиональных канцерогенных рисков аппаратчиков-гидрометаллургов превышают приемлемый уровень через 9-10 лет стажа, тогда как для плавильщиков неприемлемый уровень риска достигается уже при стаже до 5 лет работы. Показатели токсичности при пирометаллургическом производстве меди в десятки раз превышают аналогичные данные для гидрометаллургического производства металла.
Заключение. Впервые в стране дана гигиеническая оценка гидрометаллургического способа переработки обеднённого медного сырья как единственного радикального метода оздоровления условий труда в производстве меди.
Участие авторов:
Липатов Г.Я. — концепция и дизайн исследования, обзор публикаций по теме статьи, написание текста, редактирование;
Шмакова Е.Е. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, обзор публикаций по теме статьи, написание текста;
Адриановский В.И. — обзор публикаций по теме статьи, написание текста, редактирование;
Злыгостева Н.В. — написание текста, редактирование;
Плотко Э.Г. — редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Работа не имела финансовой поддержки.
Поступила: 25.10.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 30.12.2021