Abstract:

Problématique: En 2021, l’ACGIH a adopté des limites d’exposition (TLV-TWA) de 2,5 mg/m³ pour le TiO₂ (poussières respirables fines) et de 0,2 mg/m³pour le TiO₂ (poussières respirables ultrafines).

Méthode : Un projet d’échantillonnage d’aérosols a été réalisé pour évaluer les concentrations de titane (Ti) dans l’air d’une fonderie traitant l’ilménite pour en faire de la scorie de titane. Trois secteurs ont été échantillonnés: secteur 1 – convoyeur d’alimentation des fours, secteur 2 - fours à réduction de l’ilménite, secteur 3 – convoyeur du secteur de traitement des scories. Ces trois secteurs représentent les différentes étapes du produit par transformation de l’ilménite.

Nous avons utilisé différentes méthodologies pour capturer la fraction fine (respirable) en utilisant un cyclone (SKC Inc.) et un Particlever (ITGA, France) et la fraction ultrafine en utilisant un impacteur en cascade SIOUTAS (SKC Inc.). L’analyse gravimétrique, l’analyse de détermination de métal ainsi que des analyses en microscopie électronique, XRF et XRD ont été conduites pour caractériser des aérosols.

Résultats : Les concentrations de poussières respirables variaient de 1,78 mg/m³ à 2,15 mg/m³ (zone 1), de 1,59 mg/m³ à 6,59 mg/m³ (zone 2) et de 0,66 mg/m³ à 1,38 mg/m³ (secteur 3). Les concentrations élémentaires de titane variaient de 0,03 mg/m³ à 0,2 mg/m³ (secteur 1), de 0,03 mg/m³ à 0,27 mg/m³ (secteur 2) et de 0,1 mg/m³ à 0,31 mg/m³ (secteur 3), ce qui représente une proportion entre 0,6 % et 16,3 % de la poussière échantillonnée dans la fraction la plus fine (<250 nm). L’analyse par microscopie a montré la présence de particules non sphériques allant de 250 nm à 10 μm contenant du titane et du fer. Des particules ultrafines (moins de 100 nm) étaient présentes mais sont agglomérées en particules plus grosses et leur forme et leur composition ne correspondaient pas à celles attendues pour les particules ultrafines de TiO₂. Finalement, les analyses en XRD ont permis de conclure sur la nature des particules contenant du titane. Ces particules présentent une signature similaire à l’ilménite et est différente de celles des formes cristallines du TiO₂ (rutile ou anatase) permettant de conclure que les poussières récoltées ne contiendraient pas de TiO₂.

Conclusion: Les résultats suggèrent que le traitement du minerai d’ilménite génère des poussières respirables fines et ultra-fines contenant du titane. Les particules contenant du titane sont associées à l’ilménite et seraient des particules de pseudo-brookite (Fe₂TiO₅) ou de ferro-pseudo-brookite(FeTi₂O₅). En conséquence, le risque relié à l'exposition des travailleurs aux particules ultrafines de dioxyde de titane est considéré comme faible.

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Mme. Emilie Lantin