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矿山和采石场到处尘土飞扬!根据我们从一些现场所收集到的数据,估计约有1%的产量会流失到周围的环境。 以一个每小时开采700吨的采石场为例,每小时从输送机、破碎机等逸出的粉尘约有7吨,而且还未包括从仓库里泄漏的。这一方面造成经济损失,另一方面造成严重的环境问题。
总而言之,高效率的除尘系统是很重要的,也是符合环境和职业安全健康要求的。

环保部门:由于城郊在不断扩大,已经临近许多矿山和采石场的范围,人们已很难容忍一个尘土飞扬的环境。而环境空气质量部门坚持, 需达到没有明显的粉尘排放,及严格控制厂房界外的粉尘总量。以目前EPA控制微粒35 µg/m3粗颗粒和15 µg/m3细颗粒的要求,几乎已接近不可达到的地步了。
 
职业健康和安全部门:每个员工都不应在粉尘飞扬的环境中工作;在一般工场,粉尘浓度须限制为15 mg/m3,而可呼吸性粉尘则为5 mg/m3。如果粉尘已介定为危险性,例如含有硅的粉料,粉尘浓度更会大幅降低。例如,当前美国国家职业安全与卫生研究院已规定,结晶二氧化硅的允许排出极限浓度 (PEL) 仅为0.05 mg/m3,以减少二氧化硅粉对健康的影响。
 
粉尘控制指引
累积多年的采矿和采石场经验,粉尘控制可归纳为以下几个要点:
 
1. 好的设计和设备选择是非常重要的。
任何考虑不周的设计或选择,必然导致很差的除尘效果。好与坏就只一线之差。
 
2. 只要有物料输送,就会有粉尘产生。
比较明显的粉尘产生点就是输送机传送点、碎石机进料点等。通常,在大型振筛或输送机的出口,在向料仓输送时,都会产生非常明显的粉尘。
 
3. 预先考虑到粉尘控制,是必须的。
特定需要粉尘控制的地点。下面列出一些典型矿山和采石场区域需要安装除尘设备的应用点:
      •   火车或货车的卸货区
      •   破碎机
      •   筛选
      •    传送带转运点
      •   筒仓或灌装仓
      •   铁路、驳船或驳装车
 
除尘器的考虑要点: 源头除尘或中央除尘
有两种矿山和采石场基本粉尘控制方法:尘源点除尘(把在尘源点的粉尘直接收集,通过除尘器后排放)、中央除尘 (把尘源点通过管道输送到中央除尘系统进行除尘)。
 
这两者的主要差异是除尘器安装位置和收集后的粉尘的处理方式。尘源点除尘(在产尘点直接收集扬尘,通过除尘器过滤后排放),把收集到的粉尘直接返回系统中。而中央除尘系统需连接管道,将各产尘点连接起来,通过管道输送到一台除尘器做处理。选用哪个方法主要取决于生产工艺、粉尘特性和相对优势等考虑因素。
 
尘源点除尘操作的优势包括:
      •   管道、灰斗、螺旋输送机或旋转阀都不需要,所以成本较低
      •   更少的维护需要,没有管道或灰斗堵塞或搭桥的顾虑。 此外, 没有灰斗,也不需维护卸料设备。
      •   关闭一个除尘点的除尘器,虽有可能会导致区域排放增加,但不会影响到整个工厂的生产。
 
除尘方面的考虑
采矿和采石在选择应用中央除尘器系统时,需要考虑以下几点:
      •   矿山和采石场粉尘通常是磨性很强的颗粒,滤材需要考虑其此影响,避免损坏。需要考虑进入除尘器的速度、粉尘分布和空气形态等。
      •   除尘和排灰处置都需要认真考虑,以避免堵塞及设备磨损、二次粉尘排放污染、和更高的维护成本和排灰处理。
 
尘源收集系统由于不需要灰斗和管道,更容易处理。但也应考虑以下各点:
      •   因为除尘器比较靠近产尘点, 需注意粉尘里的水或油,有可能对滤材有一定影响。
      •   安装除尘器在贮存仓上用做尘源式除尘排气,只要除尘器尽可能远离入口,避免了不必要的磨损和高浓度粉尘,滤材的磨损将不再是一个问题。
 
 
相关法律法规(其他美国联邦和地方法规可能使用)
美国环保署(US EPA)
悬浮微粒(PM)
      •   PM 2.5 = 15 µg/m3(每年),35 µg/m3(24小时)
      •   PM 10 = 150 µg/m3(24小时)
 
职业安全和健康署(OSHA)法规
      •   CPL指引03-00-007:国家重点控制 -结晶二氧化硅
      •   29 CFR 1910.1000 - 空气污染物

附注:在美国二十五个州、波多黎各和维尔京群岛, 除了已采纳职业安全与健康管理局认可的规划,并自定义了更严格的标准和执行政策。在大多数情况下,这些州采取的等同于联邦职业安全与健康管理局的标准。然而,其它国家都会采纳个别适用于不同行业的标准或可能有不同的执行政策。
 

参考文献
AP-42,编译的空气污染物排放系数,自1972年发布以来一直作为主要编译EPA排放系数的信息。第十一章集中在矿产行业,覆盖31个独立部分,包括热混合料、磨料制造。
请参见 http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch11/index.html
工业通风手册
美国国家职业安全与卫生研究院(NIOSH)出版社No. 76-179
WAC 296-818-500

 

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