導(dǎo)語(yǔ)：礦產(chǎn)勘探水中金屬離子提取法一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重短缺正在演變?yōu)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素，而找礦難度日益增大。如果能夠?qū)崿F(xiàn)礦產(chǎn)勘查，讓礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用，將會(huì)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康快速協(xié)調(diào)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。水中部分金屬離子提取法是根據(jù)在人工電場(chǎng)的作用下，電子導(dǎo)體電極與離子溶液界面之間的電化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行工作的。

1工作原理

水中部分金屬離子提取法是根據(jù)在人工電場(chǎng)的作用下，電子導(dǎo)體電極與離子溶液界面之間的電化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行工作的。當(dāng)外電場(chǎng)加于放在水中的兩個(gè)石墨電極時(shí)，水中帶負(fù)電的離子和膠體朝正極移動(dòng)。在離子遷移的途中，放置一種選擇性吸附劑，將需要檢測(cè)的成礦元素和伴生元素吸附住。隨著電流的流動(dòng)，所需元素在吸附劑上不斷聚集；當(dāng)通電一段時(shí)間后，吸附劑上的金屬量足以滿足分析方法的需要時(shí)，取下吸附劑，并將它密封包裝，送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)待測(cè)的金屬組分。最后根據(jù)吸附劑中金屬組分的異常特征，預(yù)測(cè)其深部是否有隱伏礦存在。在水溶液中，金屬離子一般為陽(yáng)離子，理應(yīng)富集在電極的負(fù)極上。無(wú)數(shù)試驗(yàn)已經(jīng)證明，在陽(yáng)極上同樣有金屬離子聚集。這可能是帶負(fù)電的膠體在水中吸附了金屬離子的緣故。其詳細(xì)機(jī)理尚不十分清楚，但將正負(fù)電極上的金屬離子合并在一起，其測(cè)量結(jié)果更具有代表性，地質(zhì)效果也較好。在陰極上，電極反應(yīng)有：水分解反應(yīng)和反應(yīng)電位低于水化離子放電電位的金屬離子的放電。大多數(shù)金屬離子與氫氧離子結(jié)合，形成難溶于水的化合物。在陽(yáng)極上，電極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是用于制造電極材料的離子。此外，在該電極上還形成水化氫離子和氧。在某些情況下，負(fù)離子也能放電，并形成相應(yīng)的氣體(如鹵素、硫氣體等)。

2水中部分金屬離子提取的電極裝置

水中部分金屬提取的電極裝置必須滿足下列條件：不能因電極本身的電解，成為多種金屬的污染源。因此，要求電極的材料是高純度的石墨材料制成。若用金屬材料制作，會(huì)造成金屬材料的電解，其電解的金屬量大大高于地下水中與隱伏礦有關(guān)的金屬組分，將導(dǎo)致試驗(yàn)完全失敗。此外，供電的導(dǎo)線，特別是導(dǎo)線與電極的連接點(diǎn)，絕不能與水接觸，否則，其后果和金屬電極相同。導(dǎo)線中的金屬材料不能直接與水接觸。所有隨電流流動(dòng)的離子必須全部通過(guò)選擇吸附劑，并被吸附劑所吸附，并不再溶于水。電極間的距離必須保持固定不變。為了滿足上述要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了電極裝置。兩個(gè)電極固定在電極架上，保持兩個(gè)電極間的距離一定和不容易短路。電極的外面用一多孔帽蓋上，可防止電極和吸附劑直接與泥土接觸。多孔帽蓋可以自由拆卸。吸附劑置于石墨電極和多孔帽蓋之間，可確保吸附劑不容易被玷污，同時(shí)也能確保隨電流流動(dòng)的金屬離子必須經(jīng)過(guò)吸附劑。

3恒流電源

為了使不同采樣點(diǎn)上所獲資料具有較高的對(duì)比性能，必須保持電流大小一致，電流恒定，是提高可對(duì)比性的重要因素之一?？赡茈妷汉愣ǜ鼮橹匾?，因?yàn)椴煌x子的氧化還原電位各不相同，只有當(dāng)電極電位達(dá)到該元素所需的氧化還原電位時(shí)，才能將該元素捕集，但在同一電路內(nèi)，既要穩(wěn)壓，又要恒流，特別是對(duì)于電池電源而言，線路的難度較大，故采用恒流電路制作試驗(yàn)儀器。

4野外工作方法

4．1采樣位置的選擇

水中部分金屬提取法的采樣位置應(yīng)選擇在上升泉露頭，一級(jí)水系的地表徑流，裂隙水和民用水井等地下水的露頭處，不要在人為污染嚴(yán)重的位置采樣。

4．2采樣密度

由于水電化學(xué)測(cè)量的采樣位置受地下水露頭的嚴(yán)格限制。而且，地下水露頭的分布往往在不同地區(qū)是很不一樣的，極不均勻。設(shè)計(jì)的采樣密度過(guò)大，則無(wú)處采樣，采樣密度過(guò)稀，則達(dá)不到測(cè)量的目的。

4．3方法試驗(yàn)

根據(jù)擬尋找礦床的成礦元素和主要伴生元素，選擇最有效的吸附劑，最佳工作電壓和電流，盡可能減少預(yù)富集時(shí)間，并能確保所用分析方法能檢測(cè)出待測(cè)的所有元素。這是方法試驗(yàn)所要達(dá)到的目的。

4．4采樣步驟

將電池與恒流源連接好。將恒流源與采樣電極連接好。將吸附劑用水浸透，多次擠壓，排除泡塑孔隙內(nèi)的氣體，并讓它吸足水，f所用水必須是采樣處的水)直接覆蓋在石墨電極上。再將多孔電極蓋蓋上，并擰緊，防止脫落。將電極架放人水中。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，將電流從最小調(diào)至最大，并記下最大讀數(shù)，再由最大值調(diào)至所規(guī)定的數(shù)值，(__搬為20mA)保持預(yù)富集時(shí)間約15min。通電時(shí)間到后，將開(kāi)關(guān)撥至關(guān)。將電極架從水中取出，擰開(kāi)多孑L電極蓋帽，取下吸附劑，將水?dāng)D盡，用塑料袋包裝，并用記號(hào)筆編號(hào)。回駐地后將塑料袋密封存放。將樣品送實(shí)驗(yàn)室分析待測(cè)元素。

5樣品分析

樣品先在300~C爐溫下炭化，后在600~C爐溫下灰化?；一蟮臉悠?，加入少量鹽酸和雙氧水，使灰分中的金屬組分溶解，并稀釋到一定刻度的體積，用原子吸收或原子熒光法分析待測(cè)元素。由于吸附劑中某些待測(cè)元素的本底較高，而且含量不均勻，為了防止吸附劑本底對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾，可采用稀鹽酸加熱脫附法，既不破壞吸附劑，又可降低吸附劑對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意的是：樣品中金屬組分的含量甚微，所采用的化學(xué)試劑，必須是高純度的，而且在生產(chǎn)之前，必須做一定數(shù)量的空白試驗(yàn)，以確保測(cè)量所需的靈敏度和精密度。

6異常源的追索

水電化學(xué)異常源的追索，與水化學(xué)異常源的追索相同。由于一個(gè)點(diǎn)所代表的面積較大，如一平方公里一個(gè)點(diǎn)，即使是一個(gè)點(diǎn)的異常，也有l(wèi)km的范圍，在lkm范圍內(nèi)找礦已屬不容易了。如若有4~5個(gè)點(diǎn)的異常，代表了4~5km的范圍，這時(shí)，要追索隱伏礦在那里，如同大海撈針，該方法的原理是：地下水流是沿近于水平的方向流動(dòng)的，而壤中氣和氣溶膠組分則是近于垂直的方向遷移的，這兩種遷移方式的遷移方向，為我們追索異常源提供了方便。水電化學(xué)異常，通過(guò)加密采樣后，把異常的中心作進(jìn)一步圈定。在進(jìn)一步圈定的水電化學(xué)異常的中心部位，布置壤中氣氣溶膠測(cè)量的十字剖面。若氣溶膠剖面上的異常組分與水電化學(xué)異常的組分一致，并且異常位置也疊合在一起，則該復(fù)合異常的位置可能就是隱伏礦的賦存位置，但埋藏深度尚難確定。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)這種推斷是否正確，還可以在復(fù)合異常處，采集深層土壤樣或基巖樣。若土壤和基巖中，也存在著與水電化學(xué)異常相同的異常組分，則異常源的位置就確定無(wú)疑了。是不是礦，還需作進(jìn)一步的勘探。