МИНЕРАЛЫ
     
Адаптировано из 3-его издания Энциклопедии по профессиональной гигиене и безопасности. Внесенные исправления включают в себя информацию, полученную от А. Бруусгард (A. Bruusgaard), Л.Л. Кэш - мл. (L.L. Cash, Jr.), Дж. Донателло (G. Donatello), В. Д’Онофрио (V. D’Onofrio), Дж. Фарароне (G. Fararone), М. Клейнфельд (M. Kleinfeld), М. Ландвейр (M. Landwehr), Э. Мейкледжон (A. Meiklejohn), Дж. Э. Пендерграсс (J.A. Pendergrass), С. Э. Роуч (S.A. Roach), Т.А. Рощиной (T.A. Roscina), Н. И. Садковской (N.I. Sadkovskaja) и Р. Шталь (R. Stahl).

Минералы используются для производства керамики, стекла, ювелирных изделий, изоляции, абразивных материалов, пластиков, для резьбы по камню, а также во множестве других отраслей промышленности, в которых они могут представлять собой опасность, прежде всего, при вдыхании. Количество и тип примесей, содержащихся в минералах, также могут создавать потенциальную опасность, связанную с вдыханием пыли. Основной проблемой во время добычи и производства является присутствие в минералах кремнезема и асбеста. Содержание кремнезема в различных видах горной породы, таких как песчаник, полевой шпат, гранит и сланец, может варьироваться от 20% до, приблизительно, 100%. Поэтому, обязательным является поддержание экспозиции рабочих воздействию пыли на минимальном уровне за счет внедрения мер жесткого контроля запыленности. 

Для предупреждения развития легочных заболеваний у рабочих, связанных с минералами, рекомендуются усовершенствованные меры инженерного контроля, влажное бурение, вытяжная вентиляция и перемещение при помощи дистанционного управления. Там, где применение эффективных мер инженерного контроля невозможно, рабочие должны быть обеспечены утвержденной специальными постановлениями респираторной защитой, включающей в себя и правильный выбор респираторов. Там, где это возможно, профессиональная экспозиция может быть сокращена за счет промышленной замены более опасных агентов менее опасными. Наконец, важным компонентом любой превентивной программы (программы по предупреждению профессиональных заболеваний) является образование рабочих и работодателей в сфере опасностей для здоровья, связанных с минералами, и целесообразных мер их контроля. 

Регулярные медицинские обследования рабочих, подвергающихся экспозиции воздействию пыли от минералов, должны включать в себя оценку респираторных (дыхательных) симптомов и аномалий легочной функции, и поверку симптомов опухолевых заболеваний. Рабочие, у которых обнаруживаются первые признаки изменений в легких, должны быть назначены на другие виды работ, не связанные с опасностью экспозиции воздействию пыли. Для программ по предупреждению профессиональных заболеваний необходимо собирать не только отчеты об индивидуальных случаях заболеваний, но и данные о группах рабочих. Глава "Респираторная система" содержит более подробную информацию о воздействии на здоровье нескольких минералов, описанных в настоящей статье.

Апатит (Фосфат кальция)
Залегание и использование. Апатит, это - естественный фосфат кальция, обычно содержащий фтор. Он залегает в земной коре в виде фосфатной породы, а также является главным компонентом костной структуры зубов. Залежи (месторождения) апатитов расположены в Канаде, Европе, Российской Федерации и Соединенных Штатах. 

Апатит используется в кристаллах лазера и в качестве источника фосфора и фосфорной кислоты. Его также применяют в производстве удобрений. 

Опасность для здоровья. Контакт с кожей, вдыхание или проглатывание могут вызвать раздражение кожи, глаз, носа, горла или желудочной системы. Фтор также может присутствовать в пыли и оказывать токсическое воздействие.

Асбест
Залегание и использование. Асбест, это - термин, использующийся для описания группы естественно залегающих волокнистых минералов, которые широко распространены во всем мире. Асбестовые минералы распадаются на две группы - группу серпентинов, которая включает в себя кризотил, и группу амфиболов, которая включает в себя кросидолит, тремолит, амозит и анзофилит. Кризотил и различные асбесты группы амфиболов различаются по своей кристаллической структуре, химическим и поверхностным свойствам, а также по физическим свойствам их волокон.

Промышленные характеристики, которые в прошлом сделали асбест столь полезным, заключаются в высоком пределе прочности на разрыв и гибкости волокон, а также их сопротивлении к нагреванию, истиранию и воздействию многих химикатов. Существует большое количество готовых продуктов, содержащих асбест, в том числе строительные материалы, фрикционные материалы, нетканые материалы, упаковочные материалы и прокладки, плитки для пола, бумага, изоляция и текстиль.
 
Опасность для здоровья. Асбестоз, легочное заболевание, вызываемое асбестом, злокачественная мезотелиома и рак легких являются специфическими заболеваниями, связанными с экспозицией воздействию асбестовой пыли. Фиброзные изменения, характеризующие пневмокониоз и асбестоз, являются следствием воспалительного процесса, вызванного волокнами, осевшими в легких. Асбестоз рассматривается в главе "Респираторная система".

Боксит
Залегание и использование. Боксит является основным источником алюминия. Он состоит из смеси минералов, образованной за счет выветривания содержащих алюминий пород. Бокситы являются самой богатой формой этих выветрившихся пород, содержащей до 55% алюминия. Некоторые побочные руды (с более высоким процентным содержанием железа) содержат до 35% . Промышленные залежи боксита представлены, преимущественно, гиббситами (gibbsite) ( 3) и бёмитами (boehmite) (), и найдены в Австралии, Бразилии, Франции, Гане, Гвинее, Гайане, Венгрии, Суринаме и на Ямайке. Гиббсит легче растворяется в растворах гидрооксида натрия, чем бёмит, и поэтому является более предпочтительным для производства алюминия. 

Бокситы добываются методом открытой разработки. Более богатые руды используются в том виде, в котором их добыли. Более бедные руды могут обогащаться путем измельчения и промывания для удаления отходов глины и кремнезема. 

Опасность для здоровья. У рабочих, занятых плавкой бокситов, которые для этого смешиваются с коксом, железом и очень маленьким количеством кремнезема, отмечались серьезные нарушения в легких. Эта болезнь известна как "Болезнь Шейвера" .Поскольку содержащие алюминий руды, обычно, загрязнены кремнеземом, то опасность для здоровья, связанная с присутствием свободного кристаллического кремнезема в бокситовых рудах, должна считаться важным этиологическим фактором.

Глины (Гидратированные алюмосиликаты)
Залегание и использование. Глина, это - тягучий, пластичный материал, образованный остатками разрушенной эрозией глинистой силикатной породы. Глина обычно содержит от 15 до 20% воды и гигроскопична. Она залегает в виде осадка во многих геологических формациях во всех частях света и содержит в разных количествах полевой шпат, слюду и примеси кварца, известкового шпата и оксида железа. 

Качество глины зависит от количества алюминия, содержащегося в ней. Например, высококачественный каолин содержит до 40% алюминия, а содержание кремнезема в нем составляет всего от 3 до 6%. Среднее содержание кварца в залежах глины составляет от 10 до 20%, но в худшем случае, когда содержание алюминия меньше, чем обычно, кварц может составлять 50%. Содержание разных компонентов в залежах может варьироваться, и в карьере может происходить разделение глины по сортам. В пластичном состоянии глина может формоваться или прессоваться, но при обжиге она становится твердой и сохраняет приданную ей форму.

Глина часто добывается в открытых карьерах. Иногда она добывается в подземных шахтах. При добыче в открытом карьере метод извлечения глины зависит от качества материала и глубины залегания. Иногда условия требуют применения ручных пневматических инструментов. Но там, где это возможно, добыча механизирована за счет использования экскаваторов, одноковшовых экскаваторов, буров для мягких пород, землеройных машин для глубокой добычи и т.п. Глина доставляется на поверхность вагонетками или при помощи канатной трелевки. Перед отправкой доставленная на поверхность глина может быть подвергнута первичной обработке (сушке, измельчению, прохождению через глиномялку, смешиванию и т.п.) или продана непросеянной (см. главу "Горное дело и карьерные работы"). Иногда, как можно увидеть на многих кирпичных заводах, глиняный карьер может располагаться по соседству с предприятием, выпускающим готовые изделия из глины.

Разные типы глины служат исходным материалом для производства гончарных изделий (керамики), кирпичей и плиток, и огнеупорных материалов. Глина без какой-либо обработки может использоваться при сооружении плотин. Непосредственно на месторождениях она, иногда, может использоваться для создания "крышки" для газа, хранящегося в нижнем слое. При этом необходимо использовать соответствующую вентиляцию и меры инженерного контроля.

Опасность для здоровья. Глины, обычно, содержат большие количества свободного кремнезема. Поэтому хроническое (постоянное) вдыхание может вызвать силикоз. Контакт кожи с влажной глиной может вызвать ее сухость и раздражение. Существует также риск возникновения силикоза у рабочих подземных выработок с механизированной добычей глины с высоким содержанием кварца и низким уровнем естественной влаги. В этом случае фактором, имеющим решающее значение, является не просто содержание кварца, но и естественная влажность: если уровень влаги ниже 12%, то при механическом извлечении глины можно ожидать возникновения больших объемов мелкой пыли.

Уголь
Залегание и использование. Уголь, это - природный, твердый, горючий материал, образовавшийся в результате жизнедеятельности доисторических растений. Он залегает слоями или жилами в осадочных породах. Условия, пригодные для естественного образования угля, возникли между 40 и 60 миллионами лет назад, в Третичном периоде (образование бурого угля), и более 250 миллионов лет назад, в Каменноугольном периоде (образование битуминозного угля), когда в жарком климате на болотистых землях пышно росли леса, которые затем постепенно оседали во время последующего геологического движения. Основные залежи бурого угля найдены в Австралии, Восточной Европе, Германии, Российской Федерации и Соединенных Штатах. Основные запасы битуминозного угля расположены в Австралии, Китае, Индии, Японии, Российской Федерации и Соединенных Штатах. 

Уголь является важным источником химического сырья. Пиролиз, или сухая перегонка угля приводит к образованию угольной смолы и углеводородных газов, которые могут быть обогащены посредством гидрогенизации или метанизации до состояния синтетической сырой нефти и топливного газа. Каталитическая гидрогенизация приводит к образованию углеводородных масел и бензина. Газификация угля дает угарный газ и водород (синтетический газ), из которого могут быть изготовлены аммиак и другие продукты. В то время как в 1900 году 94% мировой энергетической потребности удовлетворялось за счет угля и только 5% за счет нефти и природного газа, то сейчас во всем мире уголь во все возрастающей степени замещается жидкими и газообразными видами топлива.

Опасность для здоровья. Опасности для здоровья, связанные с добычей угля и угольной пылью, описаны в главах "Горное дело и карьерные работы"  и "Респираторная система".

Корунд (Оксид алюминия)
Залегание и использование. Корунд - один из основных природных абразивов. Натуральный корунд и искусственный корунд (алунд или искусственный наждак (корунд)), обычно, являются относительно чистыми минералами. Искусственный корунд производится из боксита, который плавится в электрической печи. Из-за своей высокой твердости корунд используется для придания формы металлу, дереву, стеклу и керамике посредством процесса их шлифовки или полировки. Опасность корунда для здоровья описывается в других главах настоящей Энциклопедии. 

Диатомовая земля (Диатомит, кизельгур (Kieselguhr, Infusorial Earth))
Залегание и использование. Диатомовая земля - это мягкий, насыпной материал, состоящий из скелетов маленьких доисторических водных растений, относящихся к водорослям (диатомов). Некоторые залежи содержат до 90% свободного аморфного кремнезема. Они имеют сложную геометрическую форму и представлены в виде светлоокрашенных блоков, кирпичей, порошка и т.д. Диатомовая земля впитывает количество воды, в 1.5 - 4 раза превышающее ее собственный вес, и обладает высокой степенью поглощения нефти. Залежи встречаются в Алжире, Европе, Российской Федерации и на западе Соединенных Штатов. Диатомовая земля может использоваться в литейных цехах, при меловании бумаги, производстве керамики, и эксплуатации (maintenance) фильтров, абразивов, смазочных материалов и взрывчатых веществ. Она используется как фильтрующий средний слой в химической промышленности. Диатомовая земля также находит применение в качестве загустителя бурового раствора, наполнителя при производстве красок, резиновых и пластмассовых (пластиковых) изделий, и предотвращающего слеживание агента в удобрениях. 

Опасность для здоровья. Диатомовая земля обладает высокой степенью вдыхаемости. Для многих промышленных целей диатомовая земля пережигается (кальцинизируется) при температуре от 800 до  для получения серовато-белого порошка, который называется кизельгур и может содержать 60 или более процентов кристобалита (crystobalite). Во время добычи и обработки диатомовой земли риск смерти как от заболеваний дыхательной системы, так и от рака легких связан с вдыханием пыли, а также с кумулятивной экспозицией воздействию кристаллического кремнезема, что описано в главе "Респираторная система". 

Эрионит (Erionite)
Залегание и использование. Эрионит, это - кристаллический, волокнистый цеолит. Цеолиты, группа алюмосиликатов, найденных в полостях вулканических пород, используются для фильтрации жесткой воды и очистки нефти. Эрионит залегает в Калифорнии, Неваде и Орегоне в Соединенных Штатах, а также в Ирландии, Исландии, Новой Зеландии и Японии.

Опасность для здоровья. Эрионит - известный науке человеческий канцероген. Хроническое (постоянное) вдыхание может вызвать мезотелиому.

Полевой шпат
Залегание и использование. Полевой шпат - это общее название для группы натриевых, калийных, кальциевых и барийных алюмосиликатов. В промышленности термин "полевой шпат", обычно, относится к калийному полевому шпату с формулой  и низким содержанием натрия. Полевой шпат залегает в Соединенных Штатах. Он используется для производства гончарной, глазурованной и керамической посуды, стекла, мыла, абразивов, цемента и бетона. Полевой шпат служит для соединения абразивных колес и находит применение в изолирующих смесях, гудронированных кровельных материалах и удобрениях.

Опасность для здоровья. Хроническое (постоянное) вдыхание может привести к возникновению силикоза из-за присутствия в шпате значительного количества свободного кремнезема. Полевые шпаты могут также содержать вызывающие раздражение оксиды натрия (содовые шпаты), оксиды калия (калийные шпаты) и оксиды кальция (известковые шпаты) в нерастворимой форме. См. ниже раздел "Кремнезем".

Кремень
Залегание и использование. Кремень, это - кристаллическая форма самородного кремнезема или кварца. Он залегает в Европе и Соединенных Штатах. Кремень используется как абразив, наполнитель для красок и отощающая добавка для удобрений. Кроме того, он находит применение в производстве инсектицидов, резины, пластмасс, дорожного асфальта, керамики и упаковки, использующейся на колоннах с химическим поглотителем. Исторически, кремень был важным минералом, поскольку использовался для изготовления первых известных нам орудий труда и оружия.

Опасность для здоровья связана с токсическими свойствами кремнезема. 

Плавиковый шпат (Фторид кальция)
Залегание и использование. Плавиковый шпат - это минерал, содержащий от 90 до 95% фторида кальция и от 3.5 до 8% кремнезема. Он добывается посредством бурения и взрывных работ. Плавиковый шпат является основным источником фтора и его соединений. Он используется в качестве флюса в мартеновских сталеплавильных печах и при плавке металлов. Кроме того, он находит применение в производстве керамики, красок и оптики. 

Опасность для здоровья. Опасность плавикового шпата связана, в первую очередь, с вредным воздействием на здоровье фтора и кремнезема, содержащегося в нем. Резкое вдыхание может привести к возникновению проблем с желудком, кишечником, кровообращением и нервной системой. Хроническое (постоянное) вдыхание или проглатывание может вызвать потерю веса и аппетита, анемию, а также возникновение дефектов костей и зубов. У людей, вдыхающих пыль, содержащую 92-96% фторида кальция и 3.5% кремнезема, отмечались патологические изменения легких. Похоже, что фторид кальция интенсифицирует фиброгенное (вызывающее возникновение фиброза) действие кремнезема в легких. У рабочих, занятых добычей и переработкой плавикового шпата, отмечались случаи бронхитов и силикоза. 

При добыче плавикового шпата должен обязательно осуществляться принудительный контроль запыленности, который включает в себя влажное бурение, увлажнение водой сыпучих (рыхлых) пород, использование вытяжной и общей вентиляции. При нагревании плавикового шпата возникает также опасность, связанная с образованием фтористоводородной (плавиковой) кислоты. В этом случае необходимо предпринимать соответствующие меры безопасности. 

Гранит
Залегание и использование. Крупнозернистый пирогенный (вулканического происхождения) скальный гранит состоит из кварца, полевого шпата и слюды, образующих бесформенные, взаимно соединяющиеся зерна. Он находит применение в форме измельченного и мерного гранита (dimension granite). После измельчения до необходимого размера гранит может быть использован как заполнитель бетона, щебень, железнодорожный балласт, фильтрующий слой, а также как каменная наброска покрытия (большие куски) пирсов и волнорезов. Цвет - розовый, серый, оранжево-розовый, красный и белый - желателен для мерного гранита. Твердость, однородная структура и другие физические свойства делают мерный гранит идеальным для сооружения монументов, мемориалов, блоков фундамента, ступеней и колонн. 

Крупное производство измельченного гранита находится, в основном, в Калифорнии. Значительные количества измельченного гранита производятся также в штатах Джорджия, Северная и Южная Каролина, и Виргиния. Основными районами производства мерного гранита в Соединенных Штатах являются Джорджия, Мэн, Массачусетс, Миннесота, Северная Каролина, Южная Дакота, Вермонт и Висконсин. 

Опасность для здоровья. Гранит сильно загрязнен кремнеземом. Поэтому, основным последствием для здоровья при добыче гранита является силикоз.

Графит
Залегание и использование. Графит найден почти во всех странах мира, однако, большая часть добычи природной руды сосредоточена в Австрии, Германии, Мексике, Норвегии, Российской Федерации, Шри-Ланке и на Мадагаскаре. Большинство графитовых руд, если не все из них, содержат кристаллический кремнезем и силикаты. 

Крупнокусковой графит находят в жилах, которые пересекают разные виды пирогенных и метаморфических пород, содержащих минеральные примеси полевого шпата, кварца, слюды, пироксена, циркона, рутила (rutile), апатита и сульфидов железа. Примеси часто располагаются в изолированных карманах внутри рудной жилы. Добыча ведется, обычно, подземным способом, с использованием ручных буров для выборочной разработки узких жил.

Залежи аморфного (некристаллического) графита также находятся под землей, но, обычно, располагаются в более толстых пластах, чем жилы крупнокускового графита. Некристаллический графит обычно связан с песчаником, сланцем, сланцеватой глиной, известняком, добавками кварца и сульфидов железа. Руда бурится, взрывается, вручную загружается в вагонетки и вывозится на поверхность для растирания и отделения примесей.

Зернистый графит обычно связан с метаморфическими осадочными породами, такими как гнейс, аспидный сланец и мрамор. Залежи часто находятся на поверхности земли или около нее. Следовательно, для открытой разработки используется стандартное добывающее оборудование, такое как экскаваторы, бульдозеры и скарификаторы. При этом требуется минимум бурения и взрывных работ.

Искусственный графит производится путем нагревания угля или нефтяного кокса и, обычно, не содержит свободного кремнезема. Натуральный (естественный) графит используется при производстве литьевой футеровки, смазочных материалов, красок, электродов, сухих батарей и тиглей для металлургии. "Стержень" в карандаше - тоже из графита. 

Опасность для здоровья. Вдыхание углерода, а также связанных с ним видов пыли, может произойти во время добычи и измельчения природного графита, и производства искусственного графита. Рентгеновское обследование рабочих, контактирующих с натуральным и искусственным графитом, показали изменяющуюся классификацию пневмокониозов. Микроскопическая гистопатология выявила пигментные образования, локальную эмфизему, коллагеновый фиброз, небольшие фиброзные узелки, кисты и полости. В полостях было обнаружено содержание жидкости чернильного цвета, в которой идентифицировались кристаллы графита. Последние отчеты отмечают, что материалы, создающие экспозицию, ведущую к серьезным случаям обширного легочного фиброза, вероятно, представляют собой смесь разных видов пыли. 

Графитовый пневмокониоз прогрессирует даже после того, как рабочий был удален из загрязненной (зараженной) среды. Симптомы у рабочих могут отсутствовать в течение многих лет экспозиции, а нетрудоспособность часто наступает внезапно. Очень важно проводить периодический анализ сырой руды и переносимой по воздуху пыли на содержание кристаллического кремнезема и силикатов, уделяя особое внимание полевому шпату, тальку и слюде. Приемлемые уровни запыленности (присутствия пыли) должны регулироваться так, чтобы согласовываться с тем воздействием, которое эти потенциально вызывающие заболевание виды пыли могут оказать на здоровье рабочего. 

Помимо экспозиции физических опасностей при добыче графита, рабочие могут также столкнуться с химическими опасностями, представленными, например, плавиковой кислотой и гидрооксидом натрия, использующимися в очистке графита. Защита от рисков, связанных с этими химическими веществами, должна составлять часть любой программы по охране здоровья.

Природный гипс (Гидратированный сульфат кальция)
Залегание и использование. Гипс редко находится в чистом виде, хотя и залегает по всему миру. Залежи гипса могут содержать кварц, пирит, карбонаты, а также глинистые и битуминозные материалы. В природе гипс залегает в пяти разновидностях: как гипсовая порода, гипсит (химически неоднородная, земляная форма), алебастр (плотная, мелкозернистая полупрозрачная разновидность), матовый (атласный) шпат (в виде шелковистых волокон) и селенит (полупрозрачные кристаллы).

Гипсовая порода может измельчаться и растираться для использования ее в дегидратированной форме, кальцинированной при температуре  (таким образом, при кристаллизации удаляется часть воды) для производства полугидрата сульфата кальция, или гипса ("Парижской штукатурки"). Или же она может полностью дегидратироваться путем кальцинирования при температуре свыше  для получения безводного (обезвоженного), или высокообжигового гипса.

Растертый обезвоженный гипс используется при производстве портландцемента и продуктов из искусственного мрамора. Он также используется в качестве восстановителя почвы в сельском хозяйстве, белого пигмента, загустителя или глазури для красок и эмалей, в фармацевтике, производстве бумаги и т.д. Кроме того, гипс служит фильтрационным агентом.

Опасность для здоровья. Рабочие, занятые обработкой гипсовой породы, могут подвергаться воздействию высоких атмосферных концентраций гипсовой пыли, печных газов и дыма. При кальцинировании гипса рабочие подвергаются воздействию высокой температуры окружающей среды, и, следовательно, опасности ожогов. Оборудование для измельчения, растирания, транспортировки по конвейеру и упаковки гипса представляет собой опасность получения травм от машин. Пневмокониоз, наблюдающийся у рабочих, занятых добычей гипса, приписывается загрязнению его кремнеземом.

Образование пыли при переработке гипса должно контролироваться посредством механизации пыльных операций (измельчения, загрузки, конвейерного переноса и т.п.), добавления к гипсу воды (в объеме до 2% от объема гипса) перед его измельчением, использования пневматических конвейеров с защитными кожухами и ловушками для пыли, ограждения источников пыли защитными кожухами и обеспечения систем вытяжной вентиляции у отверстий печей для обжига и в точках конвейерного переноса. В цехах, где находятся печи для кальцинирования, рекомендуется облицовывать стены и полы гладкими материалами для облегчения их очистки. Горячие трубопроводы, стены печей для обжига и защитные кожухи сушилок должны быть обшиты для уменьшения опасности ожогов и ограничения теплового излучения в рабочей среде. 

Известняк
Залегание и использование. Известняк, это - осадочная порода, состоящая преимущественно из карбоната кальция в форме минерального кальцита. Известняки могут классифицироваться либо в соответствии с содержащимися в них примесями (доломитовый известняк, который содержит значительное количество карбоната магния; глинистый известняк с высоким содержанием глины; силикатный известняк, содержащий кварц или песок, и т.д.), либо в соответствии с геологической формацией, в которой они залегают (например, мрамор, являющийся кристаллическим известняком). Залежи известняка широко распределены по всей поверхности земли и разрабатываются открытым способом. 

С самых давних времен известняк использовался как строительный камень. Он также измельчается для использования в виде флюса при плавке, для очистки и для производства извести. Известняк используется как забутка и баланс при сооружении дорог и железнодорожных путей, и смешивается с глиной для производства цемента. 

Опасность для здоровья. Во время добычи известняка необходимо предпринять соответствующие меры безопасности, принимающиеся при разработке открытым способом. При использовании дробилок также необходимо соблюдать принципы безопасной работы с оборудованием. Основной опасностью для здоровья, связанной с открытой разработкой известняка, является возможное присутствие в переносимой по воздуху известняковой пыли свободного кремнезема, который, обычно, составляет от 1 до 10% известняковой породы. При изучении здоровья рабочих, занятых в карьерах и на переработке известняка, рентгеновское обследование выявило изменения в легких, а клиническое - фарингиты, бронхиты и эмфизему. Рабочие, отесывающие камень для строительных работ, должны следовать мерам безопасности, приемлемым для "каменной" отрасли. 

Мрамор (Карбонат кальция)
Залегание и использование. В геологии, мрамор определяется как метаморфозный (ре-кристаллизованный) известняк, состоящий, в основном, из кристаллических зерен кальцита или доломита, или того, и другого, имеющих видимую кристаллическую структуру. Длительное использование термина "мрамор" в добывающей отрасли (разработке карьеров) и отделочных работах привело к развитию понятия "коммерческий (промышленный) мрамор", которое включает в себя все кристаллические породы, пригодные для полировки и состоящие, в основном, из одного (или более ) из следующих минералов: кальцита, доломита или серпентина.

В течение всей истории человечества мрамор использовался как важный строительный материал благодаря его прочности, долговечности, простоте обработки, применимости в архитектуре и способности удовлетворять эстетические чувства. Мраморная промышленность состоит из двух основных отраслей - производства мерного мрамора и производства измельченного мрамора. Термин мерный мрамор применяется к залежам мрамора, разрабатываемым открытым способом для получения блоков или плит, удовлетворяющих спецификациям по размеру и по форме. Использование мерного мрамора включает в себя применение его в качестве строительного камня, камня для монументов, тесаного камня для облицовки, панелей для наружной облицовки, панелей для обшивки, плиток, материала для скульптур и т.д. Измельченный мрамор и мраморный щебень варьируется по размеру от больших валунов до мелко измельченных продуктов. Эти продукты включают в себя заполнители, балласты, кровельные гранулы, террасные плитки, наполнители, пигменты, сельскохозяйственную известь и т.д. 

Опасность для здоровья. Профессиональные заболевания, связанные со спецификой добычи, разработки карьеров и обработки мрамора как таковыми, до сих пор не были описаны. При подземной добыче мрамора заболевания могут быть связаны с экспозицией воздействию ядовитых газов, возникающих в результате взрывов, и работы некоторых типов оборудования, приводимого в движение двигателями. Необходимо применение соответствующей (адекватной) вентиляции и респираторной защиты. Если при абразивной очистке мрамора используется песок, то возникает экспозиция воздействию кремнезема. Однако риска развития силикоза можно избежать за счет применения карбида кремния или оксида алюминия, которые одинаково эффективны и должны применяться в качестве заменителей песка. Большие количества пыли, возникающей при обработке мрамора, должны быть объектом контроля, осуществляемого либо за счет использования влажных методов обработки, либо за счет применения вытяжной вентиляции. 

Слюда
Залегание и использование. Слюда (от латинского micare - мерцать, искриться), это - минеральный кремнезем, который залегает как первичная составляющая пирогенных пород, особенно гранитов. Слюда является также распространенным компонентом таких силикатных материалов как каолин, который возникает в результате выветривания этих пород. В рудных телах, особенно в жилах пегматита, слюда залегает в виде линзообразных массивов расщепляемых "листов" (пластин) (известных как "книги") до 1 м в диаметре, или в виде частиц. Существует много разновидностей слюды, из которых наиболее полезными являются мусковит (обычная, прозрачная или белая слюда), флогопит (мускусная слюда), вермикулит, лепидолит и серицит. Мусковит, обычно, находят в кремнистых породах. Значительные залежи мусковита обнаружены в Индии, Южной Африке и Соединенных Штатах. Серицит - мелкая пластинчатая разновидность мусковита, возникающая в результате выветривания аспидных сланцев и гнейсов. Флогопит, залегающий в известковых породах, концентрируется на Мадагаскаре. Вермикулит обладает особенными свойствами значительного растяжения при нагревании до температуры примерно 3000С. Большие залежи вермикулита обнаружены в Соединенных Штатах. Основной ценностью лепидолита является высокое содержание лития и рубидия.

Слюда все еще используется для печей медленного горения, фонарей или смотровых отверстий топок. Наилучшим качеством слюды является то, что она - диэлектрик, и это делает ее материалом первостепенной значимости в авиастроении. Слюдяной порошок используется при производстве электрических кабелей, пневматических шин, сварочных электродов, битуминизированного картона, красок и пластмасс, сухих смазок, диэлектрических замасливателей и огнеупорных изоляторов. Он также часто брикетируется с алкидными смолами. Вермикулит широко применяется в качестве изолирующего материала в строительстве. Лепидолит используется в отраслях по производству стекла и керамики.

Опасность для здоровья. При работе со слюдой возможно возникновение статического электричества. Прогрессивные инженерные методы позволяют проводить безопасную разрядку слюды. Рабочие, добывающие слюду, вдыхают разнообразные виды пыли, включая кварцевую, силикатную пыль и пыль от полевого шпата. Хроническое вдыхание может вызвать силикоз. Экспозиция рабочих воздействию слюдяного порошка может вызвать раздражение дыхательного тракта, и, после нескольких лет, может возникнуть узелковый фиброзный пневмокониоз. Такой пневмокониоз долго считался формой силикоза, но теперь считается, что это не так, поскольку чистая слюдяная пыль не содержит свободного кремнезема. Радиологическое проявление этого пневмокониоза часто близко к асбестозу. Экспериментально было доказано, что слюда обладает низкой цитотоксичностью для макрофагов и вызывает только слабую фиброгенную реакцию, ограниченную образованием толстых ретикулярных волокон. 

Хроническое вдыхание вермикулита, который часто содержит асбест, может вызвать асбестоз, рак легких и мезотелиому. Проглатывание вермикулита также может служить вероятной причиной рака желудка и кишечника.

Пемза
Залегание и использование. Пемза, это - пористая порода, серого или белого цвета, крошащаяся, с низкой дельной плотностью. Пемза является продуктом изливания свежей вулканической магмы и состоит из кварца и силикатов (преимущественно, полевого шпата). Залегает либо в чистом виде, либо в смеси с различными веществами, среди которых главным является обсидиан, отличающийся блестящим черным цветом и удельной плотностью, которая в четыре раза превышает удельную плотность пемзы. В основном, залежи пемзы расположены в Эфиопии, Германии, Венгрии, Италии (Сицилия, Липари), Испании, Соединенных Штатах и на Мадагаскаре. Некоторые разновидности, такие как пемза из Липари, имеют высокое содержание кремнезема (71.2 - 73.7%) и значительное содержание свободного кремнезема (1.2 - 5%).

При коммерческом и практическом использовании пемзы делается различие между пемзой в блоках и пемзой в порошке. Направления использования пемзы в блоках различаются в зависимости от размеров блоков, их цвета, пористости и т.д. Порошковая пемза классифицируется по номерам в соответствии с размером зерен. Промышленная обработка пемзы включает в себя ряд операций: сортировку для отделения обсидиана, измельчение и растирание в машинах с металлическими или каменными шлифовальными кругами, сушку в открытых печах, просеивание и классификацию рассевом при помощи управляемых вручную плоских открытых сит и возвратно-поступательных или вращающихся грохотов, восстановление отходов. 

Пемза используется в качестве абразива (блочная или порошковая), легкого строительного материала, а также при производстве керамических изделий, взрывчатых веществ и т.п.

Опасность для здоровья. Наиболее опасными операциями, создающими экспозицию воздействию пемзы, являются печная сушка и просеивание, в результате которых образуется большое количество пыли. Помимо характерных признаков силикоза, наблюдаемых в легких, и склероза лимфатических желез, изучение некоторых летальных случаев обнаружило повреждения разных отделов артериального дерева легких. Клинические обследования выявили дыхательные (эмфизему и, иногда, повреждение легких), сердечно-сосудистые и почечные (протеинурию, гематурию, цилиндрурию) расстройства, а также признаки недостаточности надпочечников. Радиологические свидетельства аортита гораздо более распространены и серьезны, чем в случаях силикоза. Типической радиологической картиной легких в липаритозе является присутствие линейного утолщения из-за пластинчатого ателектаза.

Песчаник
Залегание и использование. Песчаник, это - кремниевая осадочная порода, состоящая преимущественно из песка, обычно, в основной своей массе кварцевого. Песчаники часто слабо связаны и могут быть легко раздроблены в песок. Хотя твердые, долговечные песчаники, желто-коричневого и серого цвета, используются как мерный камень для внешней облицовки и отделки зданий и внутри домов, бордюрный камень при сооружении береговых устоев моста и различных подпорных стенок. Твердые песчаники измельчаются для использования их в качестве заполнителя для бетона, железнодорожного балласта и покрытий из каменной наброски. Однако многие промышленные (коммерческие) песчаники слабо связаны, и, поэтому, растираются и используются как литейный песок и песок для изготовления стекла. В изготовлении стекла песок является основным его компонентом. В металлообрабатывающей промышленности песок с высокими связующими и огнеупорными характеристиками используется для изготовления опок специальной формы, в которые заливается расплавленный металл.

Песчаник найден в Соединенных Штатах в Иллинойсе, Айове, Миннесоте, Миссури, Нью-Йорке, Огайо, Виргинии и Висконсине.

Опасность для здоровья. Основной риск связан с экспозицией воздействию кремнезема. Эта проблема обсуждается в главе "Респираторная система" .

Кремнезем
Залегание и использование. Кремнезем залегает в природе в кристаллической (кварц, кристобалит и тридимит), полукристаллической (например, халцедон) и аморфной (например, опал) форме. Удельная плотность и точка плавления кремнезема зависят от кристаллической формы.

Кристаллический кремнезем является наиболее часто встречающейся формой минералов, и его находят в большинстве пород. Наиболее распространенной формой кремнезема является песок на пляжах всего мира. Осадочная порода песчаник состоит из зерен кварца, связанных между собой глиной.

Кремнезем является составляющей обычного стекла и наиболее огнеупорных кирпичей. Породы, содержащие кремнезем, используются как обычные строительные материалы. 

Свободный и связанный кремнезем. Свободный кремнезем, это - кремнезем, который не связан с другими элементами или смесями. Термин "свободный" используется для отличия этого вида кремнезема от связанного кремнезема. Примером свободного кремнезема является кварц. Термин "связанный кремнезем" происходит от результатов химического анализа естественно залегающих в природе пород, глин и почв. Неорганические составляющие в этих формациях почти всегда состоят из химически связанных оксидов, которые, обычно, включают в себя диоксид кремния. Кремнезем, соединенный таким образом с другими (одним или более) оксидами, известен как связанный кремнезем. Кремнезем в слюде, например, представлен в связанном состоянии.

В кристаллическом кремнеземе атомы кремния и кислорода во всем кристалле расположены по определенному, повторяющемуся (регулярному) образцу. Характерные грани кристалла кристаллической формы кремнезема являются внешним выражением регулярного расположения его атомов. Кристаллическими формами кремнезема являются кварц, кристобалит и тридимит. Кварц кристаллизован по гексагональной (шестиугольной) системе, кристобалит имеет кубическую или пирамидальную форму, а тридимит - орто-ромбовидную форму. Кварц в чистом виде бесцветен и прозрачен. Цвет естественно залегающего природного кварца придается ему загрязнением другими примесями.

У аморфного кремнезема разные молекулы находятся в непохожих пространственных отношениях друг с другом. Результатом этого является отсутствие регулярного образца связи между молекулами, находящимися на некотором расстоянии друг от друга. Такое отсутствие регулярного пространственного порядка на больших расстояниях является основной характеристикой аморфных материалов. Скрытокристаллический (полукристаллический) кремнезем является промежуточной формой между кристаллическим и аморфным кремнеземом, поскольку состоит из мельчайших кристаллов или кристалликов кремнезема, которые сами по себе не имеют регулярного расположения по отношению друг к другу.

Опал является аморфной разновидностью кремнезема с изменяющимся количеством связанной воды. Важной для промышленности формой аморфного кремнезема являются диатомовая земля и кальцинированная диатомовая земля (кизельгур). Халцедон является полукристаллической формой кремнезема, заполняющей полости в лавах или связанной с кремнем. Его также находят в отжиге керамики, когда, при определенных температурных условиях, кварц в кремнеземе может кристаллизоваться в мельчайшие кристаллы в теле посуды.

Опасность для здоровья. Вдыхание переносимой по воздуху пыли кремнезема вызывает силикоз, серьезное и потенциально смертельное фиброзное заболевание легких. Хроническая, скоротечная и острая формы силикоза отражают разную интенсивность экспозиции, продолжительность латентного периода и естественный анамнез. Хронический силикоз может прогрессировать до возникновения прогрессирующего обширного фиброза даже после того, как экспозиция воздействию содержащей кремнезем пыли, была прекращена. Опасность кремнезема для здоровья человека более подробно обсуждается в главе "Респираторная система".

Сланец
Залегание и использование. Сланец, это - очень мелкозернистая, осадочная глинистая или слоисто-глинистая порода, легко расщепляющаяся, свинцово-серого, красноватого или зеленоватого цвета. Основные залежи находятся во Франции (Арденны), Бельгии, Соединенном Королевстве (Уэльс и Корнуолл), Соединенных Штатах (Пенсильвания, Мэриленд) и Италии (Лигурия). Имея высокое содержание карбоната кальция, сланцы содержат силикаты (слюду, хлорит, гидросиликаты), оксиды железа и свободный кремнезем, аморфный или кристаллический (кварц). Содержание кварца в твердых сланцах составляет около 15%, а в мягких - менее 10%. В карьерах Северного Уэльса вдыхаемая сланцевая пыль составляет 13-32% от всего объема вдыхаемого кварца.

Сланцевые плиты используются для кровель, лестничных ступеней, дверных, оконных и балконных переплетов, напольных покрытий, каминов, биллиардных столов, панелей электрических переключателей и школьных досок. Порошковые сланцы использовались как заполнитель или пигмент для изолирующих или защищающих от ржавчины красок, в мастиках и в красках, и битуминозных продуктах для дорожного покрытия. 

Опасность для здоровья. Заболевания рабочих, связанных со сланцем, привлекли к себе внимание в начале девятнадцатого века. Случаи "шахтерской чахотки", при которой отсутствовала туберкулезная бацилла, были описаны еще раньше. Пневмокониоз был обнаружен у трети рабочих, обследованных в сланцевой промышленности Северного Уэльса, и 54% изготовителей сланцевых карандашей в Индии. Пневмокониоз рабочих сланцевой промышленности может иметь черты силикоза благодаря высокому содержанию кварца в некоторых сланцах. Часто наблюдаются хронические бронхиты и эмфизема, особенно у рабочих, занятых добычей сланцев.

Замена ручной кирки низкоскоростным механическим оборудованием значительно сокращает возникновение пыли в сланцевых карьерах, а использование местной вытяжной вентиляции позволяет поддерживать концентрации переносимой по воздуху пыли в пределах приемлемых лимитов для 8-часовой экспозиции. Вентиляция подземных выработок, дренирование грунтовых вод в котлованы, освещение и организация работ улучшают общую гигиену условий работы.

Циркулярное пиление должно проводиться под водяными струями, но обработка на строгальном станке, обычно, не вызывает возникновения пыли при условии, что осколкам сланца не позволяют упасть на землю. Более крупные плиты, обычно, подвергаются влажной полировке. Однако там, где проводится сухая полировка, должна использоваться хорошо разработанная система вытяжной вентиляции, поскольку сланцевую пыль нелегко собрать даже при помощи скребков. Пыль легко засоряет рукавные фильтры.

Цеха должны ежедневно очищаться для предупреждения накопления залежей пыли. В определенных случаях предпочтительно может быть предупредить обратное превращение залежей пыли в проходах в переносимую по воздуху пыль за счет покрытия пыли опилками, а не за счет ее увлажнения.

Тальк
Залегание и использование. Тальк, это - водный силикат магния, основной формулой которого является  со следующим теоретическим распределением весов: 63% , 32% MgO и 5% . Тальк залегает в разных формах и часто загрязнен примесями других минералов, включая кремнезем и асбест. Производство талька происходит в Австралии, Австрии, Китае, Франции и Соединенных Штатах.

Структура, устойчивость, зернистые или волокнистые характеристики разных видов талька делают их пригодными для многоцелевого использования. Самые чистые сорта (т.е., те, которые ближе всего к теоретическому составу) превосходны по структуре (состоят из мелких зерен или волокон) и цвету и поэтому широко используются в косметике и гигиенических средствах. Другие разновидности, содержащие примеси различных силикатов, карбонатов и оксидов, и, возможно, свободного кремнезема, относительно грубые по структуре используются для производства краски, керамики, автомобильных шин и бумаги. 

Опасность для здоровья. Хроническое вдыхание может вызвать силикоз (если присутствует кремнезем) или асбестоз, рак легких и мезотелиому (если присутствует асбест или асбестоподобные минералы). Исследования здоровья рабочих, подвергавшихся воздействию талька без связанных с ним асбестовых волокон, выявило тенденции более высокой смертности от силикоза, силикотуберкулеза, эмфиземы и пневмонии. Основные клинические симптомы и признаки талькового пневмокониоза включают в себя хронический кашель с мокротой, прогрессирующую дыхательную недостаточность, ослабленные тоны сердца, ограниченное расширение грудной клетки, диффузные хрипы и утолщение концевых фаланг пальцев. Легочная патология проявилась в различных формах фиброза легких.

Волластонит (Wollastonite) (Силикат кальция)
Залегание и использование. Волластонит  - природный силикат кальция, найденный в метаморфических породах. Он залегает в разных формах в Нью-Йорке и Калифорнии в Соединенных Штатах, в Канаде, Германии, Румынии, Ирландии, Италии, Японии, Мексике, Норвегии, Швеции и на Мадагаскаре. 

Волластонит используется в керамике, покрытиях сварочных электродных стержней, гелях кремниевой кислоты, минеральных покрытиях для шерсти и бумаги. Он также используется в качестве наполнителя для красок, восстановителя почвы, заполнителя пластмасс, резины, цемента и стеновых панелей (обшивочных листов). 

Опасность для здоровья. Волластонитовая пыль может вызывать раздражение кожи, глаз и дыхательных путей.