آشنايي با روش الكتروژيوشيمي با ارايه ي يك مدل آزمايشگاهي در پي جويي كانسارهاي پنهاني فلزات پايه

An introduction of electrogeochemical technique with a laboratory model for exploration of hidden base metal deposits

روش الكتروژيوشيمي يكي از روش هاي نوين پي جويي مواد معدني است كه داراي بنيان الكتروشيميايي است. اين روش توانايي پي-جويي كانسارهاي پنهاني را كه با قشري از خاك يا رسوب هاي آبرفتي سطحي پوشيده شده اند، فراهم مي آورد. در اين روش با ايجاد يك ميدان الكتريكي جريان مستقيم بر فراز روباره ي كانسارهاي فلزي پنهاني، باعث تغليظ و جريان يافتن يون ها به سمت يك كاتد مخصوص خواهد شد. با دو الكترود جريان، يكي بعنوان آند معمولاً از جنس فولادي و ديگري كاتد معمولاً از جنس گرافيتي كه در يك ظرف نيمه تراوا حاوي اسيد قرار مي گيرد، جريان مستقيم با ولتاژ بالابه خاك تزريق مي شود. پس از گذشت زمان معين (حداقل چندين ساعت)، در اثر يونيده شدن كاني هاي فلزي و پديده ي الكتروشيمي، يون هاي فلزي مثبت به سمت كاتد رهسپار شده و در اسيد موجود در آن (در اطراف الكترود گرافيتي) متمركز مي شوند. با تجزيه ي اين اسيد به روش جذب اتمي يا پلاسماي القايي، غلظت فلزات پايه مختلف در اسيد اندازه گيري و تحليل مي شود. پيش از پياده كردن اين روش در صحرا، با قرار دادن كانه هاي سولفيدي با مقياس آزمايشگاهي مختلف در زير خاك، كارآيي اين روش در شرايط مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين روش عواملي چون عمق قرارگيري كانه، ميزان رطوبت خاك، شدت جريان و ولتاژ تزريقي، طول زمان تزريق و غلظت اسيد مصرفي به عنوان الكتروليت از جمله مهم ترين فاكتورهاي مهم و موثر در اين روش هستند. با توجه به آزمايش هاي انجام شده و نتايج حاصل، شدت جريان و طول زمان بهينه براي تزريق به ترتيب 500 ميلي آمپر و 8 ساعت به دست آمدند.

The electrogeochemical method is a new exploration technique with a foundation of electrochemistry. The method has ability to detect hidden ore deposits which have been covered with overburden placers and topsoil. Although this technique is unique and powerful, no attempt was made in our country to apply this new method practically so far. In this method an artificial DC electrical current has been injected into the topsoil over hidden ore deposit which causes ionization, ion concentration and migration towards an especially designed cathode. The anode is an steel electrode while the cathode is made from graphite which has been fixed in a semi-permeable container full of acid. Then the DC current will be injected into the cover soil. After some time (at least several hours), due to ionization of metallic orebodies and electrochemical processes, metallic ions will be migrated towards cathode and will be concentrated in acidic electrolyte. Using AAS or ICP analytical methods the metallic ions will be analyzed in the acid. Before applying the technique in the field, the ability of the method was evaluated with different ore and soil situation and conditions in the laboratory scale. According to our findings, the factors such as depth of mineralization, soil moisture, the amperage and voltage of injected current, injection time and acid concentration as electrolyte are the most important factors influencing the method. The optimum amperage and time injection have been identified as 500 mA and 8 hours, respectively.