[实用新型]一种土壤中金属离子富集装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型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，本实用新型中引入了上下左右等方位概念。本实用新型中 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。

本实用新型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，所述阳电极和阴电极的下端均呈锥形。

本实用新型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，本实用新型中的土壤 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。本实用新型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。

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。

作为优选，所述阳电极和阴电极的中部均为中空的腔体，且所述中部的侧 壁为栅格状。可替代的，所述阳电极和阴电极亦可均为内设空腔的长方体形状， 长方体的阳电极和阴电极的四周侧壁均分别为栅格状。尤其优选的，栅格状侧 壁上的栅格孔与内部空腔连通。栅格状的阳电极和阴电极表面与土壤的接触面 积更大，对土壤中金属离子的富集效果更好和富集效率更高。同时，假如将电 极整体做成内设空腔的栅格状结构，会降低电极的强度，尤其是电极下端为圆 锥状时下端的强度；仅仅中部部位的栅格状及内设空腔的设计在保证了电极强 度的同时，提升了富集效果和富集效率。

为了降低电极对勘查准确率的影响，作为优选，所述阳电极和阴电极均为 碳纤维棒。金属作为电极时，会存在意外引入金属离子，进而影响勘查准确率。 优选的碳纤维棒作为电极能够很好避免外界干扰，进一步提升勘查准确率。

作为优选，所述固定板为塑料板。