矿产勘探水中金属离子提取法.doc

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1、学无止境矿产勘探水中金属离子提取法矿产资源的严重短缺正在演变为经济发展的制约因素，而找矿难度日益增大。如果能够实现矿产勘查，让矿产资源高效循环利用，将会为我国国民经济健康快速协调发展做出重要的贡献。水中部分金属离子提取法是根据在人工电场的作用下，电子导体电极与离子溶液界面之间的电化学反应原理进行工作的。1工作原理水中部分金属离子提取法是根据在人工电场的作用下，电子导体电极与离子溶液界面之间的电化学反应原理进行工作的。当外电场加于放在水中的两个石墨电极时，水中带负电的离子和胶体朝正极移动。在离子迁移的途中，放置一种选择性吸附剂，将需要检测的成矿元素和伴生

2、元素吸附住。随着电流的流动，所需元素在吸附剂上不断聚集；当通电一段时间后，吸附剂上的金属量足以满足分析方法的需要时，取下吸附剂，并将它密封包装，送实验室检测待测的金属组分。最后根据吸附剂中金属组分的异常特征，预测其深部是否有隐伏矿存在。在水溶液中，金属离子一般为阳离子，理应富集在电极的负极上。无数试验已经证明，在阳极上同样有金属离子聚集。这可能是带负电的胶体在水中吸附了金属离子的缘故。其详细机理尚不十分清楚，但将正负电极上的金属离子合并在一起，其测量结果更具有代表性，地质效果也较好。在阴极上，电极反应有：水分解反应和反应电位低于水化离子放电电位的金属离

3、子的放电。大多数金属离子与氢氧离子结合，形成难溶于水的化合物。在阳极上，电极反应的主要产物是用于制造电极材料的离子。此外，在该电极上还形成水化氢离子和氧。在某些情况下，负离子也能放电，并形成相应的气体(如卤素、硫气体等)。2水中部分金属离子提取的电极装置3学海无涯学无止境水中部分金属提取的电极装置必须满足下列条件：不能因电极本身的电解，成为多种金属的污染源。因此，要求电极的材料是高纯度的石墨材料制成。若用金属材料制作，会造成金属材料的电解，其电解的金属量大大高于地下水中与隐伏矿有关的金属组分，将导致试验完全失败。此外，供电的导线，特别是导线与电极的连接

4、点，绝不能与水接触，否则，其后果和金属电极相同。导线中的金属材料不能直接与水接触。所有随电流流动的离子必须全部通过选择吸附剂，并被吸附剂所吸附，并不再溶于水。电极间的距离必须保持固定不变。为了满足上述要求，我们设计了电极装置。两个电极固定在电极架上，保持两个电极间的距离一定和不容易短路。电极的外面用一多孔帽盖上，可防止电极和吸附剂直接与泥土接触。多孔帽盖可以自由拆卸。吸附剂置于石墨电极和多孔帽盖之间，可确保吸附剂不容易被玷污，同时也能确保随电流流动的金属离子必须经过吸附剂。3恒流电源为了使不同采样点上所获资料具有较高的对比性能，必须保持电流大小一致，电

5、流恒定，是提高可对比性的重要因素之一。可能电压恒定更为重要，因为不同离子的氧化还原电位各不相同，只有当电极电位达到该元素所需的氧化还原电位时，才能将该元素捕集，但在同一电路内，既要稳压，又要恒流，特别是对于电池电源而言，线路的难度较大，故采用恒流电路制作试验仪器。4野外工作方法4．1采样位置的选择水中部分金属提取法的采样位置应选择在上升泉露头，一级水系的地表径流，裂隙水和民用水井等地下水的露头处，不要在人为污染严重的位置采样。4．2采样密度由于水电化学测量的采样位置受地下水露头的严格限制。而且，地下水露头的分布往往在不同地区是很不一样的，极不均匀。设计

6、的采样密度过大，则无处采样，采样密度过稀，则达不到测量的目的。4．3方法试验根据拟寻找矿床的成矿元素和主要伴生元素，选择最有效的吸附剂，最佳工作电压和电流，尽可能减少预富集时间，并能确保所用分析方法能检测出待测的所有元素。这是方法试验所要达到的目的。4．4采样步骤3学海无涯学无止境将电池与恒流源连接好。将恒流源与采样电极连接好。将吸附剂用水浸透，多次挤压，排除泡塑孔隙内的气体，并让它吸足水，f所用水必须是采样处的水)直接覆盖在石墨电极上。再将多孔电极盖盖上，并拧紧，防止脱落。将电极架放人水中。打开电源开关，将电流从最小调至最大，并记下最大读数，再由最大

7、值调至所规定的数值，(__搬为20mA)保持预富集时间约15min。通电时间到后，将开关拨至关。将电极架从水中取出，拧开多孑L电极盖帽，取下吸附剂，将水挤尽，用塑料袋包装，并用记号笔编号。回驻地后将塑料袋密封存放。将样品送实验室分析待测元素。5样品分析样品先在300~C炉温下炭化，后在600~C炉温下灰化。灰化后的样品，加入少量盐酸和双氧水，使灰分中的金属组分溶解，并稀释到一定刻度的体积，用原子吸收或原子荧光法分析待测元素。由于吸附剂中某些待测元素的本底较高，而且含量不均匀，为了防止吸附剂本底对测定结果的干扰，可采用稀盐酸加热脱附法，既不破坏吸附剂，又

8、可降低吸附剂对测定结果的干扰。同时，应当注意的是：样品中金属组分的含量甚微，所采用的化学试剂，