钴酸锂和锂镍钴锰粉末作为其他粉尘的职业卫生管理论证

导读

钴酸锂和锂镍钴锰粉末作为职业卫生管理的其他粉尘，不应误解为钴金属及其化合物、镍金属及其化合物、锰金属及其化合物。

陈朝阳， V1, 2018-10-18

美国工业卫生协会AIHA中国顾问，职业健康国际论坛演讲嘉宾，GB51377标准编者

原因：

（1）钴酸锂和锂镍钴锰粉末尺寸在17um以上，大于总尘和呼尘尺寸，不易进入呼吸道; 比重为空气1500倍以上易沉降则不易进入呼吸道，工厂洁净度控制降低风险；全球行业30年运作未发生粉尘职业病。

（2）粉尘是超过800℃高温窑炉烧结的无机矿物，水溶性极差，为0.3mg/L，远低于GB36600-2018土壤质量标准规定总钴含量筛选值（可忽略含量标准）：居民用地20mg/kg, 工商用地70mg/kg，极差的水溶性、脂溶性，难以进入人体。

（3）使用GB5085标准测试，钴酸锂和锂镍钴锰没有急性毒性，没有浸出毒性，不和水反应，环境无毒物质。

（4）从分子式、CAS号、物质特征对比，钴酸锂和锂镍钴锰不是GBZ2.1和GBZ188标准的金属物质，而是其他粉尘。

【关键词】钴酸锂 锂镍钴锰 职业卫生 水溶性 安全前言

钴酸锂和锂镍钴锰粉末在职业卫生管理应为其他粉尘管理，但是有人误解为钴金属及其化合物、镍金属及其化合物、锰金属及其化合物。本文就是澄清误解的文章。

1. 钴酸锂和锂镍钴锰尺寸大于总尘和呼尘不易进入呼吸道

锂离子电池使用隔离膜的孔隙尺寸平均值多在17到38um，为了避免粉尘通过隔离膜的空隙短路，钴酸锂和锂镍钴锰的粉料最小直径≥17um，大于可吸入粉尘PM10和PM5呼尘尺寸，不易进入呼吸道。在图1钴酸锂和锂镍钴锰粉尘尺寸大于PM10和PM5列出对比。

钴酸锂粉末和锂镍钴锰粉末是空气密度的1500到2000倍，极重容易沉降地面，进一步减少进入人体呼吸带风险。

在锂离子电池使用工厂和粉料制造工厂，为了控制产品纯度，通常要求杂质含量低于50ppb（十亿分之50），要控制空气洁净度，进一步降低了粉尘卫生风险。

锂离子电池从1990年左右开展商业化运行30年，全球未报导粉尘中毒等职业病，证明了钴酸锂和锂镍钴锰水溶性差脂溶性差不易通过人体，颗粒大超过呼尘尺寸，比重大易于沉降地面，不易伤害人体的安全性。

图1 钴酸锂和锂镍钴锰尺寸大于PM10和PM5

2. 钴酸锂和锂镍钴锰极差的水溶性、脂溶性不易进入人体

钴酸锂、锂镍钴锰粉末都是在800到1200℃的高温窑炉烧结的无机矿物。其不溶于水和油脂，也不和水和油脂反应。这种极差的水溶性、脂溶解性保证其难以通过人体皮肤。

在欧洲化学品管理局（ECHA）的数据，钴酸锂的CAS号码为12190-79-3，水溶性为0.3mg/L。此数据和国标GB5085的浸出毒性测试结果一致：钴酸锂、锂镍钴锰粉末在纯水中溶解度在0.5mg/L，在模拟酸雨（PH值=3.2）的溶解度不超过5mg/L。这种极差的水溶性，远低于世界棉农组织定义土壤含钴标准的5mg/kg的贫钴标准；远低于国标GBGB36600-2018土壤质量标准筛选值（即可忽略风险）的工商用地标准：钴含量70mg/kg，镍900mg/kg，锰不限制。将这些数值在图2 粉末水溶性和土壤含量标准 对比，相差巨大。

图2 粉末水溶性和土壤含量标准

分析图1发现，在钴酸锂和锂镍钴锰粉末中的三种金属中，标准限制最严为钴元素，其次为镍元素，最宽松为锰元素，因此分析当钴酸锂和锂镍钴锰的钴元素含量达标后，更加宽松标准的镍和锰元素更加容易达标。

在其他标准同样发现是钴元素的控制最严格。如国标GB5749-2006 饮用水卫生标准要求镍含量≤0.02mg/L, 锰含量≤0.1mg/L,相差5倍。在国标GB30484-2013《电池工业排污标准》中要求工业废水含量排放限值，锂离子电池的钴含量≤0.1mg/L，不控制镍锰元素，镍氢电池控制镍含量≤0.5 mg/L，锌锰电池控制锰含量≤1.5 mg/L，都是相差几倍。

3. 钴酸锂和锂镍钴锰不是致癌物

世界卫生组织下属国际癌症研究所（IARC）的致癌物质，涉及钴的物质都是水溶性好的物质，没有水溶性差的钴酸锂和锂镍钴锰。从欧洲化学品管理局（ECHA）获得水溶性数据。

列入致癌物质名单的含钴物质有：金属钴及其化合物（CAS号7440-48-4,水溶性 12.8g/L）; 硫酸钴和可溶性钴盐（CAS号10026-24-1, 水溶性 377g/L）。

在GB5085标准的有毒物质含量名录也没有钴酸锂（CAS号）和锂镍钴锰。

在图3 致癌物和非致癌物的水溶性, 水溶性有极大差异。

图3 致癌物和非致癌物的水溶性

4. 钴酸锂和锂镍钴锰在职业卫生应做其他粉尘管理

钴酸锂和锂镍钴锰粉末的高温烧结是无机矿物质，水溶性差（0.3mg/L）和脂溶性差,远低于国标GB36600土壤质量标准的容许含量标准；用GB5085标准测试无急性毒性，无浸出毒性，和水不反应，对环境无害。水溶性和脂溶解性差则极难通过人体致害。对比水溶性差的特点让钴酸锂和锂镍钴锰都不是致癌物。

当前最新的《职业病危害因素分类目录》（国卫疾控发[2015]92号），没有列出钴酸锂和锂镍钴锰，应分类为序号52的“以上未提及的可导致职业病的其他粉尘。”

国标GBZ2.1-2019《工作场所有害职业接触限值 第1部分：化学有害因素》 ，没有钴酸锂和锂镍钴锰物质，合理归类为表2 粉尘中的序号49的其他粉尘，平均值PC-TWA为总尘8mg/m3。

国标GBZ188-2014《职业健康监护技术规范》没有列出钴酸锂和锂镍钴锰物质,应归类为第6.4条 其他致尘肺病的无机粉尘，即参考类似滑石粉尘，云母粉尘等监测。

5. 误解为钴金属及其化合物/镍金属及其化合物/锰金属及其化合物

对照三个标准，对比CAS号、分子式、物质特征是完全不同的物质，澄清误解。

· 对照当前最新的《职业病危害因素分类目录》（国卫疾控发[2015]92号）。

1) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号3的锰（金属）及其化合物（CAS号7439-96-5）。

2) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号27 和 220 羟基镍及其化合物（CAS号13463-39-3）。

3) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号135 钴（金属）及其氧化物（CAS号7440-48-4）。

· 对照国标GBZ2.1-2019《工作场所有害职业接触限值 第1部分：化学有害因素》。

4) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号114的钴（金属）及其化合物（CAS号7440-48-4）。

5) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号219的物质。在序号219有三行，第一行为镍及其无机化合物，没有OEL限值，没有管控；第二行为金属镍与难溶性镍化合物（CAS号7440-02-0）,OEL中的平均值PC-TWA=1mg/m3；第三行为可溶性镍化合物，无CAS号，OEL中的平均值PC-TWA=0.5mg/m3。因为钴酸锂和锂镍钴锰水溶性差，可能误会为第二行物质，但是对比CAS号、分子式、物质特征是完全不同的物质，要消除该误解。

6) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号277的羟基镍（CAS号13463-39-3）。

7) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是序号212 的锰及其无机化合物（CAS号7439-96-5）。

· 对照国标GBZ188-2014《职业健康监护技术规范》

8) 钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰不是第5.4条的锰(金属)及其无机化合物（CAS号7439-96-5）。

6. 结论

钴酸锂（CAS号12190-79-3）和锂镍钴锰是职业卫生管理的“其他无机粉尘”，不是误解的钴金属及其化合物（CAS号7440-48-4）、镍金属及其化合物（CAS号7440-02-0）、锰金属及其化合物（CAS号7439-96-5）。

对照《职业病危害因素分类目录》（国卫疾控发[2015]92号）、国标GBZ2.1-2019《工作场所有害职业接触限值 第1部分：化学有害因素》、国标GBZ188-2014《职业健康监护技术规范》 的CAS号、分子式、物质特征都能澄清误解。

钴酸锂和锂镍钴锰的水溶性差（0.3mg/L）、脂溶性差；依照GB5085测试无急性毒性、无浸出毒性、不和水反应、不在毒性物质名录；对照国际癌症研究所（IARC清单非致癌物；通常尺寸大于PM10和PM5不易进入人体、比重是空气1500倍易沉降地面不易进入呼吸道；企业洁净度控制进一步降低风险；综合这些因素实现了行业近30年无粉尘职业病案例，事实和分析相符。

7. 参考文献

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