С гигиенической точки зрения, в производстве сложных удобрений наибольшее значение имеет химический фактор, т. е. загрязнение воздушной среды производственных помещений следующими вредными веществами: фтористым водородом и другими фтористыми соединениями, окислами азота, нарами минеральных кислот, аммиаком, окисью углерода. Из выделяющегося в процессе производства нитрофоски сложного комплекса токсических газов наибольшее гигиеническое значение имеют фтористый водород и другие фторсоединения.

Почти все стадии технологического процесса получения нитрофоски сопровождаются образованием и выделением фторсодержащих газов, источниками выделения которых являются аппараты, где совершаются процессы, связанные с кислотным разложением фосфатного сырья и дальнейшей обработкой продукта (нейтрализация, конверсия, сушка). Наибольшая опасность загрязнения воздушной среды фторсоединениями имеется в следующих отделениях: реакторном, кристаллизации и нейтрализации. Исследованиям фтористых соединений в воздухе и уделено наибольшее внимание. Эти исследования проводились при различных режимах работы отделений, в разное время года при двух способах производства сложных удобрений.

Как показали проведенные исследования, концентрации фтористого водорода в реакторном отделении при обычных условиях работы были в пределах 0,2—2 мг/м3, что выше предельно допустимых. Непосредственно в аппаратах также находятся высокие концентрации фтористого водорода, зависящие от условий технологического процесса: созревания вытяжки в реакторах, нейтрализации ее в аммонизаторах, нагрузки на аппараты, температуры вытяжки, эффективности местных отсосов из аппаратов. Наибольшие концентрации фтористого водорода находятся в первом реакторе и постепенно уменьшаются к последнему аммонизатору. Это соответствует характеру технологического процесса, при котором разложение апатитового концентрата кислотной смесью начинается в 1-м реакторе и по мере созревания пульпы последовательно совершается в остальных аппаратах. Фосфатная вытяжка после нейтрализации выделяет значительные количества фтористого водорода, составляющие почти 20% всего газовыделения его в аппаратах основных отделений. Это является важным гигиеническим моментом, помогающим выявить потенциальные источники загрязнения фторсоединениями воздушной среды других отделений цеха.

Исследования, проведенные при открытых смотровых люках на аппаратах, работа у которых составляет 48,5% рабочего времени аппаратчика, показали, что в данных условиях наблюдается значительная загрязненность воздушной среды фтористыми соединениями. Концентрации фтористого водорода при указанных условиях увеличиваются в 3—5 раз по сравнению с обычными условиями и достигают 5—8 мг/м3, причем операции, связанные с открыванием смотровых люков на аппаратах (наблюдение за технологическим процессом, определение рН пульпы, отбор проб и т. д.), даже по истечении длительного времени после закрытия люков сопровождаются значительными загрязнениями воздушной среды токсическими веществами. Это говорит о важном гигиеническом значении герметичности аппаратов, особенно на данном этапе технологического процесса, наиболее потенциально опасного в отношении загрязнения воздушной среды фтористыми соединениями и другими токсическими веществами. Важное гигиеническое значение здесь имеет и то обстоятельство, что указанные процессы совершаются в условиях высокой температуры со значительными тепловыделениями от поверхностей аппаратов. Этим обусловливается широкая диффузия в воздухе отделения фтористых соединений и других вредных веществ, так как выбивающиеся через смотровые люки и другие неплотности в аппаратах горячие газы конвективными токами воздуха разносятся на значительные расстояния от источников.

Следующий этап исследований в основных отделениях проводился при изменении режима вентиляции путем уменьшения количества местных отсосов из аппаратов. Указанные условия часто могут возникать в отделении в результате частичного или полного засорения влажной реакторной массой воздуховодов местных отсосов из аппаратов. Как показывают исследования, концентрации фтористого водорода при данных условиях увеличивались и достигали 3—20 мг/м3. Обращает на себя внимание, что при данных условиях непосредственно в аппаратах возрастают концентрации HF. Приведенные данные показывают, что эффективная аспирация из аппаратов имеет большое значение в оздоровлении воздушной среды. С другой стороны, неотработанность технологического процесса в данной стадии создает значительные потенциальные возможности загрязнения рабочей зоны отделения.

Кроме основных отделений, выделение газообразных фтористых соединений может отмечаться также и в отделениях обработки готового продукта (конверсии, грануляции, сушки, рассева, дробления, охлаждения и упаковки нитрофоски). Характерной особенностью указанных технологических процессов является то, что окончательная обработка нитрофоски совершается в аппаратах при высокой температуре. Исследования, проведенные при обычных условиях работы отделений, выявили средние уровни концентраций фтористого водорода: 0,5— 2 мг/м3.

Наибольшие концентрации его отмечены в отделениях конверсии и сушки. Это объясняется тем, что фаза конверсии хлористого калия является пограничной, на которой завершаются основные химические реакции и получается гранулированный готовый продукт. Это подтверждается нашими исследованиями, выявившими наличие в аппаратах отделения конверсии значительных количеств фтористого водорода (1—5 мг/м3). Присутствие же его в отделениях сушки нитрофоски можно объяснить происходящими в условиях высокой температуры сушки (до 280°) явлениями десорбции газов из готового продукта и частичного термического его разложения. Наличие фтористых соединений в других отделениях (например, кислотном) обусловливается его поступлением с воздухом из основных отделений в peзультате недостаточной изоляции производственных помещений.

Значительные выделения фтористых соединений наблюдались и во время систематической очистки аппаратов в отделениях. Концентрации фтористого водорода при данных условиях достигали максимальных величин у конверсионного шнека (4 мг/м3), грануляторов и вибросит (2 мг/м3) и особенно у валковой дробилки (8 мг/м3). Несмотря на относительную кратковременность чистки аппаратов (30—60 минут), отмечаются в течение длительного времени после ее завершения значительные загрязнения воздушной среды фтористыми соединениями.

Наиболее неблагоприятная обстановка для работающих в отделениях готовой продукции создается при аварийно-ремонтных условиях, когда проводятся, электро- и газосварочные работы. Концентрации фтористого водорода при этом достигают больших величин, в несколько раз превышающие предельно допустимые уровни. Во время сварочных работ на аппаратах (шнеках, барабанах и др.) происходит процесс термического разложения налипшего на стенках оборудования готового продукта с выделением больших количеств токсических газов, особенно фтористых соединений и окислов азота. В гигиеническом отношении имеет значение то обстоятельство, что сварочные работы проводятся в производственных помещениях без изоляции от других отделений. В связи с этим аварийно-ремонтные работы следует отнести к важным источникам загрязнения воздушной среды помещений фтористыми соединениями и другими токсическими веществами. Поэтому тщательная очистка поверхностей аппаратов от осадков перед проведением сварочных работ является важным оздоровительным мероприятием.

Кроме исследований воздушной среды отделений на содержание фтористых газов, проводилось изучение количеств валовых удалений фтористого водорода и других фторсоединений из аппаратов и рассчитывались их величины при пересчете на 1 т продукции при разных способах производства нитрофоски и при различных режимах работы отделений. Расчет валовых удалений токсических веществ имеет значение для гигиенической оценки загрязнения промышленной площадки и устройства очистных сооружений. Как показали исследования, валовые количества фтористого водорода и других фтор-соединений в аппаратах достигали значительных величин, зависящих от способа производства, условий технологического режима, эффективности аспирации из аппаратов и т. д. Наибольшие количества валовых удалений отмечены в 1-м реакторе; они постепенно уменьшаются в остальных аппаратах. Это зависит от технологического процесса, при котором кислотное разложение фосфатного сырья начинается с 1-го реактора и по мере созревания, вымораживания, нейтрализации, упаривания и конверсии пульны последовательно совершается в остальных аппаратах. Условия, при которых происходят основные химические реакции в аппаратах (температура реакции, рН среды, нагрузка на аппараты и др.), влияют на количество валовых удалений.

С гигиенической точки зрения представляет интерес сравнение суммы валовых удалений фтористого водорода из основного технологического оборудования при разных способах производства сложных удобрений. Из табл. 16 видно, что общее количество валовых удалений фтористого водорода составляет: при азотнокислотном способе 4,08 г/час, при способе вымораживания 4,02 г/час. Соответственно при перерасчете на 1 т продукции количество валовых удалений фтористого водорода составит 2,1 и 2,7 г/т. Полученные данные позволяют провести сравнение различных способов производства нитрофоски. Анализ содержания фтористого водорода в воздушной среде при разных способах производства сложных удобрений показывает, что азотно-сернокислотный способ характеризуется более высокими уровнями концентраций фтористых соединений. Как правило, при производстве нитрофоски способом вымораживания концентрации фтористого водорода на основных рабочих местах были в 1,5—2 раза меньше, чем при азотно-сер-нокислотном способе. Максимальное снижение уровней концентраций фтористого водорода произошло в основных отделениях производства: реакторном, аммонизации и готовой продукции. Снижение уровней концентраций фтористого водорода и других фторсоединений в воздухе рабочих помещений при способе вымораживания объясняется главным образом улучшением условий труда в результате реализации значительной части оздоровительных мероприятий. Кроме того, на состояние воздушной среды отделений производства могут оказывать влияние условия, в которых совершается технологический процесс получения нитрофоски (способом вымораживания). В частности, он протекает в иных, с гигиенической точки зрения, условиях, связанных с большей производственной кубатурой, более высокими габаритами аппаратуры при одинаковых объемах выпускаемой продукции, но при значительно выраженных температурных условиях. Это необходимо учитывать при гигиенической оценке различных способов производства сложных удобрений.