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本次设计对地电提取相关理论进行了较系统的探讨,提出了新的元素迁移模式和提取原理。
首先对地电提取基本原理进行了补充和完善。在引入电化学的三个电化学体系概念(原电池、电解池、腐蚀电池)之后,对矿体溶解原理和方式进行了新的阐述,认为矿体电化学溶解原理包括原电池和腐蚀电池。分别讨论了硫化物以及与硫化物密切相关的金矿的溶解机理,强调了电化学溶解在矿体风化过程中起着促进行溶解的作用。
在综合了各家观点和最新研究成果之后,就深部矿体的元素运移方式提出了一个可供参考的理想迁移模式;对元素迁移规律和分布模式进行了讨论;对地电提取法的应用中可能出现的几种异常进行了分析;指明了在不同情形下地电提取的对象和作用范围。
为地电提取方式在不同应用环境下的可行性作了理论分析。并将地电提取异常归结为两个成因和三种类型,它们分别是活动态成因的活动态型异常、非活动态成因的非活动态型和两种成因并存的混合型。并解释了地电提取过程中的电化学反应过程和影响因素等,讨论了不同景观条件下地电提取的适用性和提取的离子来源。
除理论成果外,还得出了以下实践工作结论。对不同电压(300V、9V、0V)下地电提取的效果进行了对比,得出电压是影响地电提取效果的主要因素,9V的电压是适当的;对不同时间(24h、48h)的地电提取效果进行了对比,证明24小时提取时间是合适的。对不同提取液(HNO3、H2O)的地电提取效果进行了对比,证明提取液的加入是保证地电提取快速而顺利地完成的前提。对不同极距(0.5m、1m)的地电提取效果进行了对比,证明1m的极距提取效果更好,得出在一定限度内加大提取范围对提高提取量是有利的。综合各种项结果,提出地电提取最佳参数为:9V提取电压、24h提取时间、1m提取距离、提取液为HNO3。
通过对寻找隐伏金、铜铅锌、钨锡等金属矿床的三个矿区找矿可行性研究,证明地电提取法对硫化物类型矿床和与硫化物密切相关的金矿床是适用的,并在安徽大巩山金矿区和湖南大根垄钨矿区进行了找矿预测。
此外,还探讨了地电提取法在不同景观条件和覆盖类型的可行性,表明该方法适用的景观条件分别有西北干旱荒漠区、东北森林覆盖区、冲积平原区、岩溶砖红壤区。