专利名称：低电压偶极地电提取方法
技术领域：
本发明涉及地球化学寻找有色金属矿产，特别是利用地球电化学原理寻找 隐伏金属矿产的低电压偶极地电提取方法。
技术背景由于工业生产对有色金属矿产资源的大量需求，地表及浅部的矿产资源被 勘查殆尽，国内外对寻找隐伏金属矿产资源的方法技术越来越重视。目前寻找 金属矿产的常规地球化学方法有原生暈法、次生暈法、分散流法、生物地球化 学法等。这些方法针对金属元素不同赋存的形式而侧重点不同，各有利弊。例 如，原生晕法采取基岩样来分析元素含量，这就要求有大量基岩出露。而次生 暈法采取土壤样品分析元素含量，但土壤是多种风化作用的综合结果，其中元素经过一定程度的分异，与矿体的关系不如原生晕那么密切；并且容易受地表 环境的影响，使得该方法抗干扰和外来污染的能力较弱。这几种方法对寻找埋 藏深度不大的地表或浅部矿体效果较好，而对寻找深部的隐伏金属矿体则不见 效果。 发明内容本发明提供了一种利用外加人工电场提取土壤中的金属元素，通过分析所 提取的金属元素含量来进行深部找矿的低电压偶极地电提取方法。本发明是这样实现的建立一个人工电场，由电源、导线、阴阳提取电极 组成。在测站挖出两个土坑，挖到土壤底层，把阴阳提取电极在提取液中浸泡 以后分别放入两个坑底部中心，提取液为浓度为10%-40%的硝酸、碌u酸及盐酸中 的一种，用量为500-1500mL。填上挖坑时挖出的土壤，边填边把配置好的提取 液均匀的倒入土中，埋好后把土壤踩实。最后将连接两个提取电极的导线分别 接上电源的正负极。通电20-48小时后，便可以将提取电极取出，把其中的吸 附材料晾干、编号和送样化验。本发明的各组成部件的要求如下电源采用干电池，导线为细铜芯金属导 线。捩取电极制作的步骤是这样的:取一根石墨凌棒，在石墨碳棒的一端刻出 一条小槽，通过小槽把金属导线与石墨碳棒相连，并用石蜡将金属导线棵露的 地方密封，并用防水绝缘胶布包好金属导线的接头处。在石墨碳棒的外面包好 经过相应处理的吸附材料(一般为强吸附性的高泡海绵或脱脂棉)，然后在吸附 材料的外面包上过滤纸，并用棉线缠好。制作石墨电极的时候应注意以下几点l)金属导线(与电源相接的那一端)与石墨碳棒底部之间的电阻在o. in左右，最大不能超过0. 2Q，以保证良好的导电性能。2)吸附材料须经过用15%-25 %盐酸和0. 5%-15%硫脲的混合溶液浸泡6-30小时。其目的是使吸附材料中原 有的金属元素本底含量均一化。4 )提取电极的中心为横切面为圓形的石墨碳棒。 5)最外层的过滤纸为一般的高速滤纸即可。其目的是阻止大的固体土壤颗粒进 入吸附材料，以防土壤颗粒与提取的金属元素或金属离子相混合，影响本方法 的找矿效果。在应用本发明的过程中还应注意以下几个问题1 )测点的布设每个测点之间的距离可以参考相应比例尺的化探采样标准， 一般以20米为点距，地质条件较复杂时可加密到IO米点距。测线间距为IOOM。2) 提取电极的阴、阳极之间的间距为40-100CM。3) 提取液为浓度10%-40%的硝酸、硫酸及盐酸中的一种，用量为500 -1500mL。特殊土壤条件下可适当加大用量，如在西北荒漠的盐碱化严重的土壤中。4 )提取时间即通电时间为20-48小时。本发明通过外加电场提取赋存在土壤之中的金属元素的活动性部分，此部 分物质是来自矿体的，与成矿元素或成矿作用密切相关。这些物质在矿体自身 形成的特定地电化学场的驱动下从深部迁移到地表，并在地表沉淀、富集下来， 形成了局部的地电化学异常。由于其赋存形态较为活泼，不受厚层覆盖物的屏 蔽和干扰，因此，即使在较大深度的情况下，也能有较好的金属元素含量异常， 这是常规找矿所不能做到的。本发明操作简单、携带方便、成本低、工作效率高、易操作，比起常规化 探寻找隐伏矿体方法有着明显的优势，能在厚覆盖区寻找隐伏矿体，包括在厚 层冲积物、堆积物、洪积物等外来运积物覆盖区的找矿预测，在厚层残坡积物 覆盖区的找矿预测，在厚层基岩覆盖区寻找隐伏金属矿产。
图1为本发明低电压偶极地电提取装置示意图。图2为本发明提取电极结构图。图3为本发明实施例与次生暈法找矿效果对比图。图中标记1-电源，2-导线，3-提取电极，4-腐殖层，5-土壤底层，6-石 墨碳棒，7-吸附材料，8-过滤纸。
具体实施方式
实施例以湖南某矿区为例，在已知矿体上方进行了找矿试验研究。测线的点距(测点之间的距离)为20m,在主要矿体上方加密点距为10m, 总测线长500m,测站26个，编号依次为0点-25点。如图l所示，建立一个人工电场，由电源(l)、导线(2)、提取电极(3) 组成。电源(1)采用9V干电池，导线(2)为细铜芯金属导线。提取电极(3) 的结构如图2，其制作的步骤是这样的取一个长15CM直径1. 5CM的石墨碳棒 (6)，在石墨碳棒(6)的一端刻出一条3mm的小槽，把金属导线(2)与石墨 碳棒(6)相连，用石蜡密封住金属导线(2)的棵露处，并用防水绝缘胶布缠 好接头处。把吸附材料(7)经过20%盐酸和0. 5%硫脲的混合溶液浸泡24小 时处理，并晾干。在石墨碳棒(6)的外面包好经过处理后的吸附材料(7)即 高泡海绵，然后在吸附材料(7)的外面包上过滤纸(8),并用棉线缠好。金属 导线(2)与石墨碳棒(6)底部之间的电阻要求小于0. 2Q。吸附材料(7)的 规格为12CM长、8CM宽、2CM厚。石墨碳棒(6 ) 15CM，直径1. 5CM。最外层的 过滤纸(8)大小为15CM长、15CM宽。埋设提取电极(3)的土坑深50 CM,两个土坑中心之间的距离为1M。挖到 土壤底层(5 )，把提取电极(3 )(阴、阳极各一个)在提取液中浸泡以后放入 坑中，提取液为15%的硝酸，用量1000mL;提取电极(3)的阴、阳极分别放在 两个坑的底部中心，填上挖坑时挖出的土壤， 一边填土一边把配置好的提取液 (浓度为15%的硝酸)均匀的倒入土中，埋好后把土壤踩实。最后将连接两个提 取电极(3)的导线(2)分别接上电源(1)的正负极。通电24小时后，将提 取电极(3)取出，把其中的吸附材料(7)晾干、编号和送样化验。如图3所示，在该矿区的已知矿体上方人工布置了一条测线，图的下方为 该测线的矿体地质特征，上方为本发明地电提取和次生暈法的含量对比曲线。对成矿元素W进行了化学光谱分析。次生暈异常强度最大的是位于剖面右 边20号点。其异常形态较乱，即无明显异常特征。而本发明地电提取含量曲线 却呈现明显的异常特征在4-17号点之间的W元素含量明显偏高，最高达450ppb， 比平均值156 ppb高出2. 9'倍。并且高异常集中在两个主要矿体的重合部位， 反映了成矿元素集中的位置，有效地反映了成矿特征。
权利要求
1.一种低电压偶极地电提取方法，其特征在于建立一个人工电场，由电源(1)、导线(2)、提取电极(3)组成，在测站挖出两个土坑，挖到土壤底层(5)，把提取电极(3)在提取液中浸泡以后分别将提取电极(3)的阴、阳极分别放入两个土坑的底部中心，填上挖坑时挖出的土壤，边填边把配置好的提取液均匀的倒入土中，埋好后把土壤踩实；最后把提取电极(3)分别与电源(1)的负极、正极相连；通电20-48小时后，将提取电极(3)取出，把其中的吸附材料(7)晾干、编号和送样化验。
2. 根据权利要求1所述的低电压偶极地电提取方法，其特征在于所述电源 (1)为干电池，其电压为4. 5-24V。
3. 根据权利要求1所述的低电压偶极地电提取方法，其特征在于所述提取 液为浓度10°/。-40%的硝酸、石克酸及盐酸中的一种，用量为500-1500mL。
4、 根据权利要求1所述的低电压偶极地电提取方法，其特征在于所述提取 电极(3 )的中心为石墨碳棒(6 )，在石墨碳棒(6 )的外面包有吸附材料(7 )， 吸附材料(7 )的外面包有过滤纸(8 )。
5、 根据权利要求1或要求5所述的低电压偶极地电提取方法，其特征在于 所述吸附材^K 7 )为浓度15°/ -25%的盐酸和浓度0. 2%-10°/ 硫脲混合溶液浸泡6-30 小时后的高泡海绵或脱脂棉。
6、 根据权利要求1所述的低电压偶极地电提取方法，其特征在于所述提取 电极(3)埋设时阴、阳极之间的距离为40-100CM。
全文摘要
本发明公开了一种低电压偶极地电提取方法。建立一个人工电场，由电源(1)、导线(2)、提取电极(3)组成。在测站挖出两个土坑，挖到土壤底层(5)，把提取电极(3)在提取液中浸泡后分别放入两个坑的底部中心，填上土壤，边填边把配置好的提取液均匀的倒入土中，埋好后把土壤踩实。最后将连接两个提取电极(3)的导线(2)分别接上电源(1)的正负极。通电20-48小时后，便可以将提取电极(3)取出，把其中的吸附材料晾干、编号和送样化验。本发明操作简单、携带方便、成本低、工作效率高、易操作，适合在厚层残坡积物覆盖区、厚层基岩覆盖区、戈壁覆盖区及厚层冲积物、堆积物、洪积物覆盖区寻找隐伏金属矿体和开展找矿预测。
文档编号G01N1/02GK101101240SQ20071012896
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者文美兰, 欧阳菲, 王葆华, 罗先熔, 胡云沪 申请人:桂林工学院