[发明专利]一种土壤中金属离子富集装置及其使用方法

说明书

本发明属于矿产资源勘查领域，具体提供了一种土壤中金属离子富集装置，主要由基板和两根碳纤维棒组成，两根碳纤维棒分别固设于所述基板的两端。作为优选，还包括正负极分别与两根碳纤维棒电连接的电源。同时，本发明还提供了使用本发明的土壤中金属离子富集装置进行矿产资源勘查的方法，主要由挖坑、埋置回填、通电和取样分析步骤组成。本发明提供的土壤中金属离子富集装置及其使用方法能够避免外界干扰、简便的获取勘查地区土壤中金属离子含量分布情况、样品成分相对干净方便了后续样品的分析测试，同时避免了聚氨酯海绵带来的环境污染。

技术领域

本发明属于矿产资源勘查领域，具体涉及一种土壤中金属离子富集装置及其使用方法。

背景技术

在地球自然电场的作用下，元素能够以离子形式从地下深部迁移到地表并在地表土壤中富集。例如铀元素在土壤中通常以铀酰络阳离子(UO₂²⁺)以及UO₂(CO₃)₃^4-、UO₂(OH)^3-、(UO₂)₂CO₃(OH)^3-等阴离子形式存在。这些铀离子大多数是在漫长的地质时期内，在各种地质营力的作用下由地下深部矿体运移到近地表土壤的。因此地表土壤中铀元素的活动态离子含量情况对深部铀矿勘查具有重要的意义。

针对地表土壤中这些金属离子的提取，前苏联学者Ryss提出了电化学提取的方法。国内学者将前苏联的地电提取方法作了改进和发展，在提取装置上更加小型化和轻便。目前常用的地电提取材料是聚氨脂泡塑，事先需要对其进行去本底。同时，在埋置和取出过程中容易粘染到周围的土壤，而且分析测试步骤也较为复杂。因此，一种能够避免外界干扰、操作简便的土壤中金属离子富集装置亟待开发。同时，传统中使用聚氨脂泡塑、泡海绵和脱脂棉作为吸附材料的技术，聚氨脂泡塑、泡海绵和脱脂棉在一次使用后需要完全灰化进行分析测试，无法留存副样以供质量检查使用；且聚氨脂泡塑、泡海绵和脱脂棉易毁损残留在土壤中，造成环境污染。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种能够避免外界干扰、操作简便、对环境友好的土壤中金属离子富集装置。

为了简化表述，本发明中引入了上下左右等方位概念。本发明中的上下左右等方位概念以附图1中所示的土壤中金属离子富集装置相应的上下左右等方位为准。

本发明的土壤中金属离子富集装置包括固定板、阳电极和阴电极，所述阳电极的上端与所述固定板的左端固定连接，所述阴电极的上端与所述固定板的右端固定连接。

本发明提供的土壤中金属离子富集装置具体使用时，直接填埋进入待勘查点土壤，浇注上电解质溶液即可进行通电富集，通电完毕，取电极周围土壤即可。整个富集取样过程方便快捷，使用简便。同时，本发明中的土壤中金属离子富集装置清洁简单，且并未使用到泡海绵和脱脂棉等材质，对环境友好。

为了便于电源的连接，作为优选，所述阳电极的上端固定设置有导电的阳极环，所述阴电极的上端固定设置有导电的阴极环。电源的输出端有可能为线夹形式或者导线形式等，无论何种结构的电源输出端，通过环状结构的阴极环和阳极环均能实现电源的快速稳定连接。进一步的，所述阳极环和所述阴极环的材质均为金属。金属材质的阳极环和阴极环能够在起到导电作用的同时，坚固度高耐磨耐用，使用寿命长。

本发明中的土壤中金属离子富集装置中的阳电极和阴电极竖直布置时，能够获得更好更准确的富集取样效果，因此作为优选，所述阳电极和阴电极的下端均呈锥形。锥形的阳电极和阴电极能够顺利的插入土壤，以方便富集装置整体的固定，使用更为简便。