矽塵,即游離二氧化硅含量超過10%的無機性粉塵,是引發(fā)勞動者矽肺這一嚴重職業(yè)病的罪魁禍首。下面我們就來了解下游離二氧化硅的那些事。
一、硅在自然界的存在形式
地球表面地殼中硅占21.2%,二氧化硅(SiO2)在自然界中亦廣泛存在,大部分地表巖石中多含有二氧化硅或其他硅酸鹽。
二、非游離二氧化硅
指硅元素與氧元素以及其他元素結合形成硅酸鹽類物質。天然的有云母,人造的包括硅酸鹽水泥、玻璃、玻璃纖維等。
三、游離二氧化硅及分類
(1)定義:游離二氧化硅指巖石或礦物中沒有同金屬或金屬氧化物結合的二氧化硅。
(2)分類:游離二氧化硅按晶體結構分為結晶型、隱晶型和無定型三種。
結晶型游離二氧化硅系指硅與氧原子在空間的連續(xù)排列上遵循一定的特征,每種原子之距離相等,有一定的晶體形狀。如:石英、鱗石英,存在于石英石、花崗巖或夾雜于其他礦物內的硅石。
隱晶型游離二氧化硅(cryptocrystalline):如石髓(chalcedony),在顯微鏡下可見其石英微小晶粒,以X-射線衍射分析可顯示其與石英結晶構造相同。如:石髓、瑪瑙、石英玻璃等。
無定型游離二氧化硅則指二氧化硅分子之間并無一定之排列方式,原子間也無固定距離。如:硅藻土、硅膠和蛋白石、石英熔煉產(chǎn)生的二氧化硅蒸汽、沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅。
(3)致肺纖維化能力
通俗的說就是導致塵肺的能力。結晶型游離二氧化硅>隱晶型游離二氧化硅>不定型游離二氧化硅。
四、GBZ 2.1 解讀
(1)白炭黑、氣相二氧化硅
實際工作碰到的白碳黑(沉淀二氧化硅)、氣相二氧化硅(包括納米二氧化硅)中的游離二氧化硅屬于無定型,由于無定型致肺纖維化能力相對弱,故GBZ 2.1制訂的白炭黑的限值遠沒有矽塵嚴格。氣相二氧化硅和沉淀二氧化硅的區(qū)別,只是生產(chǎn)工藝方法不同罷了,主要有沉淀法、氣相法、解離法。
(2)凝聚二氧化硅
凝聚二氧化硅屬于隱晶型游離二氧化硅,GBZ 2.1的限值較白炭黑嚴格。實際工作碰到石髓、瑪瑙、石英玻璃粉塵等都直接按照凝聚二氧化硅的限值進行評估。
五、實際工作常見問題
(1)太陽能多晶硅、單晶硅項目碰到硅粉投料產(chǎn)生的粉塵錯誤的識別為矽塵。其實多晶硅、單晶硅使用到的硅粉是純度非常高的單質Si,所以碰到硅粉塵識別為其他粉塵比較合理。
(2)查看玻璃微珠、玻纖、水玻璃等msds,我們會錯誤的把msds里標注的SiO2當成游離二氧化硅。確實許多礦物產(chǎn)品MSDS中常顯示含高量SiO2,甚至在50%-70% 以上,但該數(shù)值所表示者并不一定為結晶型游離二氧化硅,實際上可能為硅酸鹽(二氧化硅為結合態(tài))。所以碰到玻璃粉塵直接識別為其他粉塵比較合理。
因此,不是所有含Si的粉塵都是游離二氧化硅粉塵,小伙伴們要正確認識,才能結合自身工作做到有效防范。