CN1187592C - 隐伏铀矿床负载泡塑提取勘查方法 - Google Patents

隐伏铀矿床负载泡塑提取勘查方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种隐伏铀矿床找矿勘查方法;具体地说,涉及一种负载泡塑提取勘查方法。本发明是利用对铀(VI)吸附特高的负载高密度聚醚型聚氨脂泡塑(载PMBP泡塑和载N263泡塑)作为提取材料,进行吸附提取勘查或吸附恒电压提取勘查,能够有效地发现埋深400米以下的铀矿床,解决了常规方法难以解决的隐伏铀矿找矿难题。本发明的主要特征包括载PMBP泡塑、载N263泡塑的制备及其提取的野外作业。与常规化探方法相比,本发明提取的信息大、异常峰值高、富集系数大,找矿效果好;操作简易,人力、物力消耗小,成本低,适用于任何复杂环境的隐伏铀矿床的普查找矿工作。

Description

隐伏铀矿床负载泡塑提取勘查方法
技术领域
本发明涉及一种隐伏铀矿床找矿勘查方法;具体地说,涉及一种负载泡塑提取勘查方法。
背景技术
隐伏铀矿床找矿勘查方法一直是困惑我国核工业发展的关键技术问题。过去我国使用传统的地球物理勘查和地球化学勘查方法,例如地球化学勘查的土壤次生晕测量法、活性碳吸附法、电位测量测法和地球物理勘查的激发化法、瞬变电磁法、甚低频测量法以及放射性测量的伽玛能谱测量等。上述地球化学勘查方法对于产出较深的隐伏铀矿床的普查找矿而言,由于获取的信息量极低或者根本没有,因而找矿效果甚微;地球物理勘查方法是一种间接找矿方法,不能直接寻找深部隐伏铀矿床。俄罗斯、乌兹别克、哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚等产铀大国常用的勘查方法有地球化学勘查方法包括扩散提取法、盐离子络合物找矿法、气体离子状态法、水文地球化学法、生物地球化学法、地球物理勘查包括中间梯度法、交变电声法、激发极化法、激发极化测井、视频电磁测井、充电法、航空电磁测量、反射波法、声波电磁测量、岩石物理测量,甚低频测量等方法,上述方法与地质学方法综合运用于铀矿找矿勘查中取得了较好的找矿效益。但是不得不指出,上述方法中除了扩散提取法和盐离子络合物找矿法以外全为间接找矿方法,人力、物力、财力消耗大,成本高。俄罗斯发明的盐离子络合物找矿法、扩散提取法和气体离子状态法虽然能发现400米以下的深部隐伏铀矿床,但是由于使用条件限制和成本高,在我国也尚未推广应用。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的问题和不足,而提供一种隐伏铀矿床负载泡塑提取勘查方法。
本发明的目的是这样实现的:利用对铀(VI)吸附特高的负载高密度聚醚型聚氨脂泡塑(包括:①载1-苯基-3甲基-4苯甲酰基-吡唑酮-5泡塑,简称“载PMBP泡塑”;②载氯化甲基三辛基胺泡塑,简称“载N263泡塑”)作为提取材料,进行吸附提取勘查或吸附恒电压提取勘查(采用本发明人的“吸附活化电极装置”,专利号:ZL002 29816.3),能够有效的发现埋深400米以下的铀矿床,解决了常规方法难以解决的隐伏铀矿找矿难题。
本发明的内容包括:
①载PMBP泡塑、载N263泡塑的制备;
②载PMBP泡塑、载N263泡塑恒电压吸附提取和恒电压吸附提取的野外作业;
③载PMBP泡塑、载N263泡塑吸附提取和恒电压吸附提取样品的室内分析测试和解释。
下面详细说明:
1、负载泡塑的制备
A、载PMBP泡塑的制备
a、材料准备:
0.8~1.5厘米厚的高密度聚醚型聚氨脂泡塑(简称泡塑)、PMBP、二甲苯、丙酮、蒸馏水、自来水、盐酸、烘箱、塑料袋、瓷盆、瓷桶。
b、制备步骤:
*把0.8~1.5厘米厚的泡塑裁成5厘米×10厘米的小长方体泡塑块;
*用1M的盐酸把泡塑块浸泡2小时;
*取出后的泡塑用自来水清洗三次,再用蒸馏水清洗2次;
*用1∶1的丙酮溶液将上述泡塑浸泡5小时,取出后在烘箱内用50℃温度烘干,再用塑料袋密封后备用(以上作业在室内进行);即预处理过的干泡塑。
*按照PMBP∶二甲苯=1克∶30毫升的比例配制PMBP二甲苯溶液,再按照干泡塑(室内经过前述室内处理的泡塑)∶PMBP二甲苯溶液=1克∶(5~10)毫升的比例将上述处理过的泡塑迅速放入PMBP二甲苯溶液中,迅速挤压揉擦,使干泡塑均匀浸湿溶液为止,再凉干即为载PMBP泡塑(上述作业在野外进行、宜在进行野外作业前进行制作)。
B、载N263泡塑的制备
a、材料准备:
0.8~1.5厘米厚的高密度聚醚型聚氨脂泡塑,N263、二甲苯、丙酮、蒸馏水、自来水、盐酸、烘箱、塑料袋、瓷盆、瓷桶。
b、制备步骤:
*把0.8~1.5厘米厚的泡塑裁成5厘米×10厘米的小长方体泡塑块;
*用1M的盐酸把泡塑块浸泡2小时;
*取出后的泡塑用自来水清洗三次,再用蒸馏水清洗2次;
*用1∶1的丙酮溶液将上述泡塑浸泡5小时,取出后在烘箱内用50℃温度烘干,再用塑料袋密封后备用(以上作业在室内进行);
*按照预处理干泡塑∶N263∶二甲苯=1克∶0.1克∶3毫升的比例,先把N263溶解于二甲苯溶液中,待完全溶解后,获得N263二甲苯溶液,再把已预处理的泡塑放入N263二甲苯溶液中,迅速挤压揉擦,使干泡塑均匀浸湿溶液为止,再凉干即得载N263泡塑(此步骤是在进行野外作业前夕制作)。
2、野外作业
包括载PMBP泡塑提取和恒电压提取以及载N263泡塑提取和恒电压提取四种勘查方法的野外作业,这四种方法,它们在野外操作方法上有很多方面相同,只有少许差别,先介绍载PMBP泡塑提取和恒电压提取野外作业方法,然后对另外两种方法不同之处加以说明。
(1)载PMBP泡塑提取勘查野外作业;
a、材料准备:载PMBP泡塑块、醋酸、锄头、铣、塑料水桶。
B、野外作业步骤:
*勘查剖面和勘查点的布置
载PMBP泡塑提取勘查剖面一般沿垂直于矿化带走向、构造线走向、地质体走向的方向布置,勘查剖面之间距离和点距按勘查类型和铀矿床类型不同而定,一般1∶50000面积性普查的剖面线间距在500米到1000米,点距为20米到50米为宜;
*挖坑及埋设负载PMBP泡塑
每一测点开挖小坑一个,坑的深度一般为50厘米左右,以开挖到B层土壤层为止,坑的底板要剷平,把载PMBP泡塑块平铺在坑的底面上,再覆盖10厘米厚的原坑内挖出来的B层土壤,压实;
*提取勘查管理
在完成第2步骤后,迅速浇洒0.05M醋酸溶液2升,以后每隔6-8小时浇洒0.05M醋酸溶液1次,每次2升,每一次吸附提取时间为20小时到24小时;待吸附提取时间达到要求后,迅速取出载PMBP泡塑块,编好号码后,用塑料袋封好,送分析室进行化学分析;
(2)载PMBP泡塑恒电压提取勘查野外作业;
a材料准备:载PMBP泡塑块、醋酸、锄头、铣、吸附活化电极装置、HONDAEC6500cx发电机1台、DHT-1电化学探测仪1台、Φ1.5mm铜质软导线、绝缘胶布若干、塑料水桶。
B野外作业步骤:
*把载PMBP泡塑环吸附活化电极装置缠绕;
*载PMBP泡塑恒电压提取剖面选定,提取剖面走向应该垂直于控矿地质体(构造破碎带、蚀变带矿化体)的走向,线距和点距视矿床类型、产状和规模不同而定,一般砂岩铀矿剖面间距500-1000米,点距50-100米,无穷远极与提取剖面呈丁字形、无穷远极应离剖面线500米-800米。
*导线布设,用Φ0.15mm软质铜导线把无穷远极、提取剖面、电化学探测仪连接起来,采用阴极提取,因此,提取剖面导线与电化学探测仪输出端负极连接,无穷远极导线与电化学探测仪输出端正极连接。发电机的输出端与电化学探测仪输入端连结,其间用闸刀开关控制。
*提取电极埋设:在每一个测点上,开挖一个深20-40厘米坑,坑要挖到B层为止,坑的底板平整,把提取电极横放坑内,盖上10厘米厚的新鲜B层土壤,压实,浇洒0.05M醋酸2升,待0.05M醋酸液体全部渗入土壤以后,把提取电极的接线与供电导线连成一片连接,用绝缘布把接口扎实即可;
*无穷远极埋设:无穷远极宜选择在潮湿的沼泽边、水圹边、水溪边。先开挖一条深40厘米、长80厘米的直沟,把四根直径2厘米、长40厘米的铜棒垂直插入开挖的深槽中,直到铜棒全部插入土壤中为止,再用铜导线把四根铜棒与无究远极导线连接起来。在干燥地区,需要浇洒10升以上的清水,降低接地电阻;
*开机:开机前,先检查导线是否接好,用万用表测量吸附剖面导线与无穷远极导线之间的总电阻,如果电阻无穷大,或很大,说明无穷远极电线或提取剖面电线有断头开路现象,如果电阻小于30欧姆,说明无穷远极离剖面线间距离太小,必须把无穷远极迁移到适当位置,使电阻大于30欧姆才能开机,开机时记录开机时的时间、输出电流和电压值;
*正常提取作业:当开机后,要不断观察电化学探测仪输出电流、电压值,当输出电流小于1安培时,说明提取电极接地电阻过大,需要采取措施来降低提取电极的接地电阻,采取措施是:①关机5-10分钟,让吸附电提取电极冷却,水分继续往提取电极方向扩散,从而达到减小接地电阻;②在埋设提取电极坑内再浇洒2升0.05M醋酸溶液或天水等使接地电阻迅速减小。提取时间为20-24小时。
*提取样品采集和收线:当结束提取作业时,先关掉电化学探测仪输出端电流,待仪器内电风扇继续工作数分钟仪器冷却后关掉电风扇,最后关掉发电机,此时可以收集提取电极及导线。收集提取电极时必须按顺序编好号码后放入桶内,回基地后迅速把吸附提取电极上的泡塑取下,用标签编好号码后(注意:编号必须使用油笔书写以免其它墨水书写的号码遇酸后退色,导致混样)晾干或晒干后,用塑料袋包装好,送化验室分析。野外用导线也收集后,整理下次再用。
(3)载N263泡塑提取和恒电压提取勘查野外作业。
载N263泡塑提取勘查的野外操作与载PMBP泡塑提取基本相同,不同点是:①用载N263泡塑替代载PMBP泡塑;②在进行吸附提取时,用0.4~0.5M硫氰酸钾溶液代替0.05M的醋酸溶液浇洒,每次浇洒2升,每隔6~8小时浇洒一次。
载N263泡塑恒电压提取勘查野外操作与载PMBP泡塑恒电压提取勘查基本相同,不同点是:①在制作提取电极时,用N263泡塑代替载PMBP泡塑环吸附活化电极装置缠绕;②在进行吸附恒电压提取时,用0.4~0.5M的硫氰酸钾代替0.05M醋酸浇洒在提取坑内,每一次浇洒2升,每隔6-8小时浇洒一次。
3、室内测试分析、分析结果的研究和解释
(1)经过载PMBP泡塑和载N263泡塑吸附提取和吸附恒电压提取勘查野外勘查获取提取样品送分析室进行化学分析,分析室用激光荧光光谱分析,样品制备采用灰化后制成液体为宜,分析灵敏度应达到ng级。
(2)待分析结果报出后,即按常规化探计算方法求出背景值、异常下限值和异常富集系数等参数,并编制相应平面剖面图、平面等值线图和综合剖面图,确定吸附提取异常的特征和分布及其范围,确定找矿的有利部位和地段。
本发明具有以下优点与积极效果:
1、与常规化探方法相比,本发明可以发现埋藏在400米以下深处的隐伏铀矿床,提取的信息是直接来自隐伏矿床本身的成矿物质的信息,是具有直接找矿的性质,具有常规物、化探不可比拟的优势。
2、本发明提取的信息大、异常峰值高、富集系数大,找矿效果好。
3、本发明操作简易,人力、物力消耗小,成本低,适用于任何复杂环境(沙漠、草原、森林覆盖区和浮土覆盖很厚的地区)、各种矿床类型(砂岩铀矿床、火山岩型铀矿床、不整合面型铀矿床)及各种普查找矿类型(1∶5万面积性普查扫面、局部地区隐伏铀矿床找矿评价等)的隐伏铀矿床的普查找矿工作。
附图说明
图1为新新疆伊犁地区库捷尔太砂岩铀矿20线载PMBP泡塑提取剖面图;
图2为新新疆伊犁地区库捷尔太砂岩铀矿20线载N263泡塑提取剖面图。
具体实施方式
库捷尔太砂岩铀矿床位于察布查尔县琼博拉乡红海沟与库捷尔太沟之间,克特敏山北坡。
矿床产于中下侏罗统水西沟群含煤岩系第一煤层顶板至第八煤层底板之间的碎屑岩中,矿体形态为透镜状、燕尾状,埋深大于100米或200米。
在本矿区20线实施载PMBP泡塑和载N263泡塑勘查,点距为100米。
载PMBP泡塑吸附勘查结果如表1和图1所示。其已知1号(Th+U)异常为已知矿体所证实。
表1  新疆伊犁库捷尔太砂岩铀矿20线载PMBP泡塑提取勘查结果表(单位μg/g)
 点号  5  15  25  35  45
 Th  690  1081  1177  804  777
 U  698  647  913  968  1028
 Th+U  1388  1728  2098  1772  1805
载N263泡塑勘查结果如表2和图2所示,其中1号(Th+U)异常为已知矿体所证实,其峰值与已知高品位矿体对应性强,证本方法对铀矿勘查效果优越。
表2  新疆伊犁库捷而太砂岩铀矿20线载N263泡塑提取勘查结果表(单位μg/g)
  点号   5   15   25   35   45
  Th   168   197   193   211   172
  U   117   112   169   150   119
  Th+U   285   309   362   361   291

Claims (1)

1、一种隐伏铀矿床负载泡塑提取勘查方法,其特征在于:
(1)负载泡塑的制备,包括载PMBP泡塑的制备和载N263泡塑的制备;
(2)吸附提取的野外作业,包括载PMBP泡塑提取勘查野外作业和恒电压提取勘查野外作业、载N263泡塑提取勘查野外作业和恒电压提取勘查野外作业;
(3)提取样品的室内分析,即用激光萤光光谱分析;
(4)按常规化探计算和作图方法,确定找矿的有利部位和地段;
其中所述的:
PMBP,即1-苯基-3甲基-4苯甲酰基-吡唑酮-5;
N263,即氯化甲基三辛基胺;
泡塑,即高密度聚醚型聚氨脂泡塑;
载PMBP泡塑的制备,是按照PMBP∶二甲苯=1克∶30毫升的比例配制PMBP二甲苯溶液,再按照干泡塑∶PMBP二甲苯溶液=1克∶(5-10)毫升的比例将预处理过的干泡塑迅速放入PMBP二甲苯溶液中,迅速挤压揉擦,使干泡塑均匀浸湿溶液为止,再凉干即为载PMBP泡塑;
载N263泡塑的制备,是按照预处理过的干泡塑∶N263∶二甲苯=1克∶0.1克∶3毫升的比例,先把N263溶解于二甲苯溶液中,待完全溶解后,获得N263二甲苯溶液,再把预处理过的干泡塑放入N263二甲苯溶液中,迅速挤压揉擦,使干泡塑均匀浸湿溶液为止,再晾干即得载N263泡塑;
其中,预处理过的干泡塑的预处理过程为:
①把0.8~1.5厘米厚的泡塑裁成5厘米×10厘米的小长方体泡塑块;
②用1M的盐酸把泡塑块浸泡2小时;
③取出后的泡塑用自来水清洗三次,再用蒸馏水清洗2次;
④用1∶1的丙酮溶液将上述泡塑浸泡5小时,取出后在烘箱内用50℃温度烘干,再用塑料袋密封后备用,以上作业在室内进行;
载PMBP泡塑提取勘查野外作业,是勘查剖面和勘查点的布置、挖坑及埋设负载PMBP泡塑,在完成上述作业后,迅速浇洒0.05M醋酸溶液2升,以后每隔6-8小时浇洒0.05M醋酸溶液1次,每次2升,每一次吸附提取时间为20小时到24小时;待吸附提取时间达到要求后,迅速取出载PMBP泡塑块,编好号码后,用塑料袋封好,送分析室进行化学分析;
载PMBP泡塑恒电压提取勘查野外作业,是把载PMBP泡塑环吸附活化电极装置缠绕、载PMBP泡塑恒电压提取剖面选定、导线布设、提取电极和无穷远极埋设,开机后,正常提取作业,要不断观察电化学探测仪输出电流、电压值,当输出电流小于1安培时,说明提取电极接地电阻过大,需要采取措施来降低提取电极的接地电阻,采取措施是:①关机5-10分钟,让吸附电提取电极冷却,水分继续往提取电极方向扩散,从而达到减小接地电阻;②在埋设提取电极坑内再浇洒2升0.05M醋酸溶液或天水,使接地电阻迅速减小;提取时间为20-24小时;
载N263泡塑提取和恒电压提取勘查野外作业与载PMBP泡塑提取基本相同,不同点是:①用载N263泡塑替代载PMBP泡塑;②在进行吸附提取时,用0.4~0.5M硫氰酸钾溶液代替0.05M的醋酸溶液浇洒、每次浇洒2升,每隔6~8小时浇洒一次;
载N263泡塑恒电压提取勘查野外操作与载PMBP泡塑恒电压提取勘查基本相同,不同点是:①在制作提取电极时,用N263泡塑代替载PMBP泡塑环吸附活化电极装置缠绕;②在进行吸附恒电压提取时,用0.4~0.5M的硫氰酸钾代替0.05M醋酸浇洒在提取坑内,每一次浇洒2升,每隔6-8小时浇洒一次。
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