一、钴镍分离和富集
钴不能像铜、分离方法分离镍、常用锌那样用氢氧化铵沉淀与铁、铁钴铝等分离，镍铜因为钴易被吸附。色谱2mg钴可完全为100mg铝、钴镍铁和锆、分离方法分离钛的常用氢氧化物所吸附。
在稀盐酸溶液中，铁钴用1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴，镍铜是色谱较完全的;因铁、铜，钴镍铋、分离方法分离银、常用铬、锆、钛、钼、钒，锡和硝酸等都有干扰，所以在用此法分离之前还须先用氧化锌沉淀分离铝、钛、钒、铬、铁、砷、锆、锡、钨、铀、磷，和大部分铜、钼、硅。氧化锌沉淀分离常需沉淀二次或三次才能分离完全，手续麻烦，实际上不应用。
在酸性溶液中，铜铁试剂定量沉淀铁、钛、锆、钒(V)，铀(Ⅳ)、锡(Ⅳ)，铌和钽，可与铝、铬、锰、镍、钴、锌、镁和磷分离。铜铁试剂沉淀可用四氯化碳萃取除去，不影响1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴，可结合应用。
用亚硝酸钾使钴成亚硝酸钴钾沉淀，是一个较实用的分离钴的方法。虽然沉淀的溶解度较大、与大量镍的分离不完全、沉淀不能作为称量形式等都是缺点，此方法选用性较高，它能使几毫克钴与大量铁、铜、镍、铝、锑、铋、镉、铬、锰、钼、钛、锡、钨、铌、钽、钒、锌和锆等元素分离。砷的干扰可预先挥发除去。钙、锶、钡、铅可以硫酸盐形式除去。沉淀在乙酸溶液中进行，有的文献指明允许有酒石酸存在。沉淀并不纯净，可能夹带有钨、镍、铁等元素。
用丙酮+水+盐酸=34+4+2(体积比)混合溶液为展开剂，用纸色谱可使钴与铁、钛、铜、锰、锌、铬、镍、钒和铀等元素分离。此方法已应用于矿石分析。
亚硝基红R盐光度法通常不需分离，电位滴定法则当有锰存在时，须先用硝酸、氯酸钾分离。
二、任务钴矿石分析方法的选择
任务描述
自然界已知含钴矿物有100多种，但具有工业价值的矿物仅十余种。钴在地壳中的含量约23×10-6，多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中。本任务对钴的化学性质、钴矿石的分解方法、钴的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习，知道钴的化学性质，能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法，学会基于被测试样中钴含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的方法，能正确填写样品流转单。
任务分析
一、钴的性质
1.物理性质
钴（Co），原子序数是27，相对原子质量58.93，密度8.9g/cm3，熔点1495℃，沸点2930℃，具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆。钴是铁磁性的，在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、电化学行为方面，与铁和镍相类似，属于铁系元素。加热到1150℃时磁性消失。
2.化学性质
钴的化合价为＋2价和＋3价。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。一般情况下与氧、硫、氯等非金属不起作用，但在高温下发生氧化作用，与氧、硫、氯、溴等发生剧烈反应，生成相应化合物。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。
由电极电势看出，钴是中等活泼的金属。其化学性质与铁、镍相似。
钴可溶于稀酸中，在发烟硝酸中因生成一层氧化膜而被钝化，在浓硝酸中反应激烈，在盐酸和硫酸中反应很缓慢，钴会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠侵蚀。钴在碱溶液中比铁稳定，钴是两性金属。
二、钴元素在地壳中的分布、赋存状态及其钴矿石的分类
钴在地壳中含量为23×10-6，很少有较大的钴矿床，明显比铁少得多，而且钴和铁的熔点不相上下，因此注定它比铁发现得晚。1735年，瑞典的布朗特在煅烧钴矿时得到钴。
Co（Ⅱ）的化合物有氧化钴、氢氧化钴、氯化钴、硫酸钴、碳酸钴、草酸钴等；Co（Ⅲ）的化合物有氧化高钴；钴的配合物有氨配合物（［Co（NH3）6］3＋、氰配合物［Co（CN）6］4-、硫氰配合物［Co（SCN）4］2-、羰基配合物［Co（CO）4］-、硝基［Co（NO3）4］2-或亚硝基配合物［Co（NO2）6］3-。
钴在矿物中与砷和硫结合，主要矿物有硫钴矿Co3S4，含钴57.99%；砷钴矿CoAS2，含钴28.20%；辉砷钴矿CoAsS，含钴35.50%；硫铜钴矿CuCo2S4，含钴38.06%；钴黄铁矿（Fe，Co）S2，含钴32.94%；方钴矿 CoAS3，含钴20.77%；钴土矿 CoMn2O5· 4H2O，含钴 18.37%；钴华 Co（AsO4）3·8H2O，含钴 9.51%；菱钴矿 CoCO3，含钴49.55%；赤矾CoSO4，含钴20.97%。
单独的钴矿床一般为砷化钴、硫化钴和钴土矿三种，前两种的工业要求大体相同。硫化矿（包括砷化矿）中的钴边界品位达0.02%、工业品位为0.03%～0.06%；钴土矿中的钴边界品位为0.30%，工业品位为0.50%。
与钴共存的元素主要为铁和镍。矿石中的铜、镍作为伴生元素回收。对于伴生的其他元素，也应查明含量及赋存状态以便考虑能否综合利用。
三、钴矿石的分解方法
钴矿试样一般可用盐酸和硝酸分解，必要时可用焦硫酸钾和碳酸钠熔融。如试样为硅酸盐时，可加氟化物或氢氟酸助溶。不被氢氟酸分解的含钴矿石，可以用过氧化钠或氢氧化钠-硝酸钾熔融。
砷钴矿试样需要用硝酸和硫酸加热到冒烟使其分解。当试样中含有大量硫或砷时，宜先灼烧除去大部分的硫或砷，然后再用盐酸或王水分解。
四、钴的分离富集方法
钴没有简便而选择性好的分离方法。目前常用的分离方法主要有氨水沉淀法、1-亚硝基-2-萘酚沉淀法、铜铁试剂沉淀法、萃取分离法、离子交换法等。
氨水沉淀法是在铵盐存在下，用氨水将溶液 pH调至8～9，Hg2＋、Be2＋、Fe3＋、Al3＋、Cr（Ⅲ）、Bi3＋、Sb3＋、Sn4＋、Ti4＋、Zr4＋、Hf4＋、Th4＋、Mn4＋、Nb5＋、Ta5＋、U（Ⅵ）及稀土离子定量沉淀，Mn2＋、Fe2＋、Pb2＋部分沉淀，Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋、Mg2＋、Co2＋、Ag＋、Cu2＋、Cd2＋、Ni2＋、Zn2＋留于溶液中。
在稀盐酸溶液中，用1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴，是较完全的，但不能用作分离方法。因铁、铜、铋、银、铬、锆、钛、钼、钒、锡和硝酸等都有干扰。铝、铍、铅、镉、锰、镍、汞、砷、锑、锌、钙、镁和磷则不干扰。用氧化锌可以沉淀铝、钛、钒、铬、铁、砷、锆、锡、钨、铀、磷和大部分铜、铝、硅。所以用1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴之前，常用氧化锌分离干扰元素。但用氧化锌沉淀分离干扰元素，常须沉淀二次或三次，这样就使1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴的方法失去优越性。
铜铁试剂在酸性溶液中，定量沉淀Fe、Ti、Zr、V（Ⅴ）、U（Ⅳ）、Sn（Ⅳ）、Nb和Ta，可与Al、Cr、Mn、Ni、Co、Zn、Mg和P分离。铜铁试剂沉淀可用四氯化碳萃取除去。因铜铁试剂不影响1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴，故铜铁试剂分离可与1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴结合应用。
用亚硝酸钾使钴成亚硝酸钴钾沉淀，是一较实用的分离钴的方法。虽然沉淀的溶解度较大，与大量镍的分离不完全，沉淀不能作为称量形式等都是缺点，但此方法选择性较高，能使几毫克钴与大量铁、铜、镍，铝、锑、铋、镉、铬、锰、铝、钛、锡、钨、铌、钽、钒、锌和锆等元素分离。砷的干扰可预先挥发除去。钙、锶、钡、铅可以硫酸盐形式除去。KNO2沉淀法是在乙酸溶液中，钴与KNO2形成亚硝酸钴钾（K3［Co（NO2）6］）沉淀，在酒石酸存在下，Ni、Cr、Al、Fe、Ti、Zr，Nb、Ta、W、Mo及硫化氢组元素不干扰，Ca、Sr、Ba、Pb干扰此法自Ni中分离的Co，可以硫酸盐形式沉淀除去。沉淀并不纯净，可能夹带有W、Ni、Fe等元素。
萃取分离钴的方法很多，但多数选择性不高。
用丙酮∶水∶盐酸＝34∶4∶2（体积之比）混合溶液为展开剂，用纸色谱可使钴与铁、钛、铜、锰、锌、铬、镍、钒和铀等元素分离。此方法已应用于矿石分析。
1-亚硝基-2-萘酚萃取法是在pH＝3～7介质中，钴与试剂形成橙红色配合物，用苯定量萃取，大量Fe3＋用氟化物掩蔽，加入柠檬酸盐可防止其他金属离子水解。在配合物形成后，再提高酸度，Ni、Cu、Cr、Fe等配合物立即被破坏，而钴配合物仍稳定，从而提高萃取的选择性。方法可用于痕量钴的萃取分离。钴的硫氰酸盐二安替比林配合物可被MIBK定量萃取。Co（Ⅱ）-PAN的配合物也能被三氯甲烷萃取。
介质为HCl（3＋1）的试液通过强碱性阴离子交换柱，Cu、Zn、Fe的氯阴离子被吸附于柱上，Ni、Mn、Cr流出。然后用HCl（1＋2）洗脱钴，Cu、Zn、Fe仍留于柱上。
五、钴的测定方法
目前仍在用的测定钴的方法有容量法、极谱法、光度法、原子吸收光谱法和等离子体发射光谱法等。
矿石中钴的含量一般较低，经常应用比色法进行测定。钴的比色法很多，最常用的有亚硝基-R-盐（亚硝基红盐）和2-亚硝基-1-萘酚萃取比色法。其他有硫氰酸盐法、5-Cl-PADAB光度法和PAR比色法、过氧化氢-EDTA比色法等。
亚硝基-R-盐（亚硝基红盐）比色法的优点是在一般情况下不需分离铁、铜、镍等元素而直接进行测定；简便、快速，准确度也较高。采用差示比色，可测定高含量钴。2-亚硝基-1-萘酚法由于经过萃取，有较高的灵敏度，适用于铜镍矿中钴的测定。硫氰酸盐法由于铜和铁的干扰，需要掩蔽或分离，目前应用较少。过氧化氢-EDTA比色法是在pH＝8的氨性溶液中，用过氧化氢将钴氧化至三价与EDTA生成紫红色配合物，借以比色测定高含量钴。10mg Fe，12mg Mn，5mg Cu或Ni，1gmgSO4及2g NaCl均不干扰钴的测定。
用三氯甲烷萃取钴与二安替比林甲烷-硫氰酸盐形成的三元配合物，使钴与大量铜、镍分离后，再用PAR比色法测定钴。此法灵敏度较高，适用于组成复杂的试样中或大量铜、镍存在下微克量钴的测定。
对高含量钴的测定宜采用容量法。容量法有EDTA法、电位滴定法和碘量法。EDTA法由于铜、镍、铁、铝、锌等共存离子的干扰，须用亚硝酸钴钾或其他方法将钴与干扰元素分离后再进行滴定。
1.亚硝基-R-盐（亚硝基红盐）比色法
在pH＝5.5～7.0的醋酸盐缓冲溶液中，钴与亚硝基-R-盐（1-亚硝基-2萘酚-3，6-二磺酸钠）形成可溶性红色配合物。
2.电位滴定法
在氨性溶液中，加入一定量的铁氰化钾，将Co（Ⅱ）氧化为Co（Ⅲ），过量的铁氰化钾用硫酸钴溶液滴定，按电位法确定终点。其反应式如下：
岩石矿物分析
本法适用于含1.0%以上钴的测定。
3.EDTA容量法
钴与EDTA形成中等稳定的配合物（lgK＝16.3）。能在pH为4～10范围内应用不同的指示剂进行钴的配位滴定。
铁、铝、锰、镍、铜、铅、锌等金属离子干扰测定，因此必须将它们除去或掩蔽。对于只含铁、铜、钴等较单纯的试样，可用氟化物掩蔽铁、硫脲掩蔽铜而直接进行测定。多金属矿则应在乙酸介质中，用亚硝酸钾沉淀钴与其他干扰元素分离后，再进行测定。
常用的滴定方法有：以PAN［1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚］为指示剂，用铜盐溶液回滴；以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定被钴所置换出的EDTA-锌中的锌。
使用PAN作指示剂铜盐回滴法时，所加的EDTA量可根据钴量而稍微过量，这样终点更加明显。在常温下反应较慢，应在70℃至近沸状态下进行滴定。加入有机溶剂（甲醇、异丙醇等），可使终点颜色变化敏锐。
以二甲酚橙为指示剂，不能用EDTA标准溶液直接滴定。因为铁、铝、铜、钴和镍等能封闭二甲酚橙，虽然用三乙醇胺能掩蔽痕量的铁、铝，用邻啡罗啉能抑制铜、钴对二甲酚橙的封闭作用，但还不够理想，故改用置换滴定法，以克服这一缺点。
本法适用于含0.5%以上钴的测定。
4.原子吸收光谱法
每毫升溶液中，含10mg铁，9mg镍，40mg锡，3mg银，0.8mg铝，0.64mg钒、铝、钛，0.6mg铬，6.4mg钠，0.4mg钾，0.2mg铜，0.16mg锰，0.1mg砷、锑，40μg镁，80μg锶、磷，80μg钨，50μg铅，48μg钡，40μg锌、镉、铋、钙，23μg铍均不干扰测定。二氧化硅含量超过40μg/mL干扰测定，当加入高氯酸冒烟处理后，含量达0.8mg/mL亦不干扰测定。小于15%（体积分数）硝酸，小于5%（体积分数）盐酸、硫酸不影响测定，高氯酸含量达16%（体积分数）亦不影响测定。磷酸严重干扰测定。
方法灵敏度为0.085μg/mL（1%吸收），最佳测定范围为2～10μg/mL。
本法适用于镍矿及铁矿中钴的测定。
5.碘量法
Co（Ⅱ）在含有硝酸铵的氨性溶液（pH为9～10）中能被碘氧化成Co（Ⅲ），并与碘生成稳定的硝酸-碘五氨络钴的绿色沉淀。过量的碘以淀粉作指示剂，用亚砷酸钠标准溶液滴定。其反应式如下；
岩石矿物分析
岩石矿物分析
铁、铝在氨性溶液中能生成氢氧化物沉淀且易吸附钴，同时铁的氢氧化物又影响终点的判断，加入柠檬酸铵-焦磷酸钠混合溶液可消除100mg以下铁、铝的干扰。2mg锰的影响测定，铜、镍、镉、锌在100mg以下不干扰。
本法适用于5%以上钴的测定。
6.ICP-AES法
ICP-AES法（等离子体发射光谱法）可以同时测定样品中多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时，经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种连锁反应使更多的氩原子电离形成原子、离子、电子的粒子混合气体——等离子体。等离子体火炬可达6000～8000 K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子体火炬中，气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时发射出特征光谱，所以等离子体发射光谱可用来定性样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关与标准溶液进行比较，即可定量测定样品中各元素的含量。
含钴矿样经过盐酸、硝酸分解后，在选定的测量条件下以ICP-AES测定溶液中的Cu、Pb、Zn、Co、Ni等元素的含量。
本法适用于0.10%～20.00%之间钴的测定。
六、钴矿石的分析任务及其分析方法的选择
在生产实践中，因不同的钴矿产品所含杂质元素的组成不同，考虑到其对生产工艺的影响，在对钴矿样进行检验时，对杂质元素的检测也要选择合适的方法进行测定。
对于主品位钴的测定，如果样品中钴含量低于1.00%以下，一般采用光度法测定，现在通常使用的方法是亚硝基-R-盐光度法，该方法稳定可靠，样品经过处理以后可以直接进行测定。钴含量超过1.00%时，将样品适当处理以后，可以使用电位滴定法测定，该方法特别适用于含钴量比较高的矿物。
钴矿石中的常见钙、镁、铅、锌、镉、铜等元素含量低时可以采用原子吸收法进行测定，含量高时可以使用EDTA滴定法测定；高含量铜亦可用碘量法进行氧化还原滴定；铁可以用磺基水杨酸光度法或重铬酸钾容量法进行测定；铝一般用铬天青光度法测定；二氧化硅用硅钼蓝光度法测定；镍用丁二酮肟光度法测定；磷、砷可用钼蓝光度法测定。其他元素一般在矿物中含量不高，对生产的影响不大，在作为原料检测时可以酌情考虑是否需要检测。
技能训练
实战训练
1.学生实训时按每组5～8人分成几个小组。
2.每个小组进行角色扮演，利用所学知识并上网查询相关资料，完成钴矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单工作。
3.填写附录一中质量表格1、表格2。
三、分离与富集
利用铊(Ⅲ)与亚铊(Ⅰ)性质上迥然不同的特性，选择某一价态的反应以达到分离的目的。若欲还原铊(Ⅲ)，可在酸性介质中用亚硫酸还原之，再煮沸驱尽过剩亚硫酸。如欲氧化亚铊(Ⅰ)，则应用溴、氯或王水并造成氧化环境下进行。
铊的分离与富集方法有沉淀分离、溶剂萃取、离子交换与吸附、金属接镀法等。
62.4.2.1沉淀分离法
在经典的沉淀法中，只有铬酸盐沉淀法比较可靠。通常须先沉淀分离伴生元素，然后再用铬酸盐沉淀亚铊。常用的沉淀分离方法如下:
与银的分离。可在稀硝酸介质中用饱含氯的盐酸或王水沉淀银，铊(Ⅲ)可留于溶液中。
与砷和锑的分离。将溶液氨化，加1～2mL(6+94)H2O2，煮沸使砷和锑氧化至高价状态，再以铬酸盐沉淀亚铊。
与锡的分离。溶液经氢氧化铵中和后，用乙酸酸化并加水稀释至大体积，加2～3gNH4NO3，煮沸，则锡呈偏锡酸析出。滤液蒸发至适当体积，氨化后用铬酸盐沉淀亚铊。
与铅、铋、锰的分离。将硝酸盐中性溶液煮沸，加磷酸氢二铵首先沉淀铋，滤出，水洗。滤液中加20mL300g/L磺基水杨酸溶液，补加磷酸氢二铵并加氢氧化铵使铅和锰沉淀完全。滤液用铬酸盐沉淀亚铊。
与银、汞、铜的分离。溶液氨化后，加氰化钾将这些金属配位(络合)，用铬酸盐沉淀亚铊。
与镓、铟、铝、铁、铬、锌、镉、镍、钴、硒的分离。在试液中加入20mL300g/L磺基水杨酸，加氢氧化铵氨化，用铬酸盐沉淀亚铊。若不含前面五种三价金属离子，只要加足够量的氢氧化铵和硝酸铵变可使二价金属离子保留于溶液中。
如伴生元素的存在情况不清楚，可用如下分离操作:
在硝酸介质中，加20～30mL300g/L磺基水杨酸溶液和过量的磷酸氢二铵，用氢氧化铵氨化之后，煮沸，放置过夜。过滤，用20g/LNH4NO3溶液洗涤，滤液蒸发缩小体积后，冷却。加氰化钾至游离金属离子的颜色褪去，用铬酸盐沉淀亚铊。
在含有酒石酸-氰化物的碱性介质中，可用乙硫醇酰萘(thionalide)沉淀铊(Ⅰ)，这是一种特效沉淀剂。
矿石中铊含量甚微，可用共沉淀方法使之沉淀分离。例如用铬酸盐沉淀铊(Ⅰ)时，加铬酸钡作共沉淀剂。在0.2mol/LHCl中，TlCl-4与对二甲基氨基偶氮苯和甲基橙共沉淀，其中甲基橙为共沉淀剂。虽然沉淀铊还可应用其他共沉淀剂，但大多无实用意义，故不详述。
铊在稀盐酸或硫酸介质中，可被金属锌或金属镁还原成金属状态析出。
62.4.2.2溶剂萃取法
矿石分析中最常用的分离方法是溶剂萃取法。
(1)卤化物的萃取
a.乙醚。铊(Ⅲ)的氯化物在2～6mol/LHCl中可为乙醚定量萃取而与铅等大量伴生元素分离，但在6mol/LHCl中，镓、锑(Ⅴ)、砷(Ⅲ)、锗、金(Ⅲ)、铁(Ⅲ)、钼(Ⅵ)和锡(Ⅱ)也被大量萃取。
b.乙醚或乙酸异戊酮。在1mol/LHBr中，用乙醚或乙酸异戊酮萃取铊(Ⅲ)，可与锑、汞、铬、钒、钼、钨、铁、铟、锌、碲、镓等分离。只有金(Ⅲ)与铊(Ⅲ)一起被定量萃取。
c.甲基异丁基甲酮(MIBK)。在1.2mol/LHCl介质中，40g/L抗坏血酸-33.3g/LKI存在下，Ag、Cd、Tl均可被MIBK定量萃取，并与可能进入有机相中的Au、Te、Sb、As、Pb、Cu、Zn、In、Bi、Hg元素基本分离，能进入有机相中的干扰元素(1000倍量)，不干扰用有机相直接AAS测定痕量Ag、Cd、Tl。
d.乙酸丁酯。Tl3+在0.2～0.5mol/LHBr中，能被乙酸丁酯完全萃取;酸度大于3.0mol/LHBr时，有部分In被萃取，至5.0mol/LHBr时，才有微量Ga被萃取。可在0.2mol/LHBr中萃取Tl3+，与Ga、In完全分离。在3.5mol/L(HCl+HBr)-333g/LNaCl介质中，Ga、In可定量被萃取，此时富集度最高。对50μgGa、In、Tl在抗坏血酸-柠檬酸存在下，可消除大部分基体干扰。当Zn大于20mg、Mg大于40mg、Mo大于2mg时，对有机相AAS测定Ga、In有负干扰。
e.TBP和TOA。TBP和TOA以苯作稀释剂，在盐酸或氯化锂介质中，文献研究了对Ga、In、Tl的萃取行为:TBP萃取金属Ga、In、Tl的效果依次为，低酸度下Tl>Ga>In，在高酸度时Ga>Tl>In;TOA萃取金属的效率依次是Tl>Ga>In。0.1mol/LHCl可反萃取Ga、In，0.1mol/LNaOH可反萃取Tl。
(2)硫代磷酸萃取
在不同硫酸介质中，研究了二(2-乙基己基)单硫代磷酸(D2EHMTPA)、二(2-乙基己基)二硫代磷酸(D2EHDTAP)和二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)萃取Tl+的行为。当pH1.5～3时，D2EHMTPA和D2EHDTPA能完全萃取Tl+，而D2EHPA只能定量萃取Tl+，并且随着硫酸酸度的增加对Tl+的萃取能力逐渐下降，当酸度大于4mol/L时，Tl+萃取率为零，可以此作为Tl+的反萃剂。
(3)TritonX-114浊点萃取
在pH12.0的硼砂缓冲溶液中，90℃水溶2h，2g/LTritonX-114浊点可定量萃取Tl，与能和氢氧化物形成沉淀的干扰元素分离，方法用于石墨炉原子吸收法测定水中痕量铊(Ⅲ)，加标回收率为98%～100%，检出限为0.018g/L，RSD≤13.7%。
(4)螯合物、离子缔合物的萃取
a.碱性染料。Tl3+的卤阴配离子与碱性染料阳离子形成的缔合物在表面活性剂存在下，被有机溶剂(苯、甲苯、二甲苯、乙酸异戊酯等)所萃取，与大量干扰离子分离，常被用于光度法测定Tl。
b.二硫腙。铊(Ⅰ)与二硫腙形成的螯合物易为某些溶剂所萃取。如在pH>8时，可为三氯甲烷萃取。当有氰化物作掩蔽剂，在pH11左右用四氯化碳长时间萃取铊可与许多元素，如银、汞(Ⅱ)、镍、铜(Ⅱ)、锌和镉等分离。铅、铋、锡(Ⅱ)和部分锰与铊一起被萃取。过多的锌、汞和镍存在使铊的萃取不完全。
62.4.2.3离子交换与吸附法
(1)离子交换树脂分离
常用离子交换法使铊与其他元素分离。如在碱性溶液中，使用阳离子交换树脂使铊呈阳离子状态被交换树脂吸附，锑则以SbO3-3(或SbO2-4)阴离子状态保留于溶液中。在溶液中加入酒石酸、柠檬酸或草酸，则铊可与更多的元素分离。
亚铊(Ⅰ)与阳离子交换树脂的亲和力大于碱金属离子，小于银离子，其顺序为:
Ag+>Tl+>Cs+>Rb+>NH+4>K+>Na+>H+>Li+
在pH4的EDTA溶液中，强酸性阳离子交换树脂保留铊(Ⅰ)在柱上，而汞、铋、铜、铁、铅和锌通过交换柱。再用2mol/LHCl洗提铊(Ⅰ)。
铊(Ⅰ)在柠檬酸、乙二胺四乙酸、甘氨酸、邻苯二酚-3，5二磺酸、酒石酸、草酸和焦磷酸钠溶液中(pH3～5)均不形成配合物，能被阳离子交换树脂吸附，可与铜、铅、锌、镉、铁、锑等元素分离。
利用强碱性阴离子交换树脂进行交换，可使金与铊彼此分离;在0.05mol/LH2SO4中，金经静态交换被吸附除去。
(2)色谱分离
a.N263-P350混合色谱柱分离。以(X-5)型聚乙烯苯树脂为载体，负载N263-P350(2+1)组成的混合色谱柱，在1mol/LHCl-150g/LNaCl-0.05%H2O2-0.5g/LFeCl3存在下，Ga3+、In3+、Tl3+被混合色谱柱完全萃取。依次用1mol/LHBr解脱Ga3+，H2O2解脱In3+，10g/L抗坏血酸解脱Tl3+。当进行单元素或两个元素测定时，表62.11中条件均可获得满意结果。
表62.11各种可行的流动相
注:①适用Fe3+小于3mg的试样。
b.TBP萃淋树脂分离。在!=2%～10%王水介质中，Tl3+可被定量吸附，以0.5～5g/L(NH4)2SO3溶液作洗脱液，Tl3+转为Tl+而被定量洗脱。对0.5μgTl进行分离富集，20mgPb、Zn、Cu、K+、Na+、Mg2+，10mgNi、Cr，30mgAl、Ca，1mgCd被分离，未发现干扰。
用磷酸三丁酯-聚三氟氯乙烯柱上萃取色谱，可从王水介质富集铊(Ⅲ)与金(Ⅲ)，先用0.5mol/LHNO3(含10g/LNaCl)洗除汞(Ⅱ)等杂质，用0.0002mol/LEDTA洗提铊(Ⅲ)，金滞留在柱上。
c.纸色谱分离。试液中的Tl3+由3号色谱纸在7.2mLMIBK-8mL乙醇-4.8mL1.0mol/LHBr(体积比为9+10+6)的展开相中，展开3h，用结晶紫显色后，剪下铊色带纸片，于25mL0.58g/LNa2SO3溶液中加热微沸5min至黄色褪去，Tl3+可被完全解析。用镉试剂2B光度法测定铊，对25mL体积8μgTl3+进行分离，30mgFe3+，5.3mgCa2+，50mgCu2+，5mgPO3-4，20mg柠檬酸根不影响测定。方法回收率98%～102%，相对标准偏差≤4%。
d.硅胶-P350萃取色谱分离
在不小于1mol/LHBr介质中，Tl3+、In3+、Au3+可被硅胶-P350树脂萃取，以1mol/LHBr为淋洗液，用水洗脱In3+，而把Tl3+、Au3+留在柱上;再用1.5mol/LNaAc洗脱Tl3+，最后用10g/LNa2SO3溶液洗脱Au3+，实现了Tl3+、In3+、Au3+的连续色谱分离。用二甲酚橙光度法测铟，结晶紫光度测定铊，孔雀绿光度法测定Au，对20μg的Tl3+、In3+、Au3+进行分离富集，至少能分离100mgK+、Na+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ni2+、Co2+，50mgCa2+、Al3+，20mgAs5+、Mn2+，2mgSb5+、Sn4+、Bi3+、Hg2+，0.5mgCr6+、Cd2+、Ag+，200mgCl-、SO2-4、NO-3。
(3)吸附分离
a.泡沫塑料吸附分离。在(1+9)王水介质中，用聚胺酯泡塑(动态吸附30min)可定量吸附Tl3+;泡塑在还原剂(亚硫酸钠、硫脲等)存在下，100℃水浴保持20min，Tl3+转为Tl+而被解脱，此时大量杂质保持在泡塑上，对分离测定Tl较为有利。Tl的回收率恒定在85%左右。用镉试剂2B光度法测定铊，对25mL含10μgTl3+进行回收，在三乙醇胺-氰化钠掩蔽下，1000mgFe3+，5mgAl3+，1mgZn2+，0.1mg的Pb2+、Cu2+，50μgTi4+、Co2+，20μgCd2+、Hg2+、Ag+及一般阴离子(未做最大量)不干扰测定，方法加标回收率为97%～106%，相对标准偏差≤4.1%。
b.活性炭吸附。在0.6～3.6mol/LHCl介质中，Tl3+可被活性炭定量吸附。在加热煮沸10min或室温搅拌20min后，两者吸附率基本相同，吸附率为96%～99.5%，动态吸附容量在20mg/g以上;40～60℃的0.5g/L的(NH4)2C2O4溶液，可定量解脱Tl3+。用于8羟基喹啉紫外光度法测定痕量Tl，Cu2+、Fe3+、Ag+干扰允许量得到极大提升。
c.聚酰胺树脂分离。在!=0.1%～20%王水，0.01～2.0mol/LHCl介质中，Tl3+的吸附率在97%～103%之间。用0.025mol/LNa2SO3-0.025mol/L抗坏血酸-0.02mol/LH2SO4混合液，Tl3+可定量洗脱。在吸附过程中常见离子不被吸附，只吸附贵金属离子，解脱时，控制适当酸度。Pd2+、Pt2+、Au3+和Ag+有部分吸附。
62.4.2.4液膜分离法
(1)正十六胺载体膜
以正十六胺-L113B-煤油(体积比为6+5+89)为膜相，0.040mol/LNaOH溶液为内相，油内比为(体积)1+1;0.040mol/LKCl-0.060mol/LHCl溶液为外相，乳水比(体积)为3+40。以200r/min速度搅拌7min，Tl3+的迁移率达99.5%以上，Na+、K+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Co2+、Ni2+均不迁移。可用于分离黄铁矿及其焙烧灰渣中的Tl，回收率为98.6%～99.7%。
(2)TBP+N503载体膜
以(5+1)TBP-MIBK-N503-聚丁二烯-磺化煤油(体积比为5+2+3+90)为膜相，内相为0.4g/L硫脲-10mg/LNa2SO3溶液，油内体积比为1+1;外相为2.5mol/LHNO3-9.6g/LNH4F溶液，乳水体积比为1+5。温度20～35℃，以250r/min转速搅动拌8min，Tl3+回收率达99.4%以上。在选定条件下，迁移0.5mgTl3+，25mg的碱金属和碱土金属，10mg的Cu2+、Pb2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Al3+、Mn2+、SiO2-3、NO-3都不影响迁移富集Tl3+。Au3+、Sn4+对迁移有影响，但在NH4F存在下，至少能阻止4mgAu3+、20mgSn4+。1mgPt4+、Pd2+、Rh3+和Ir3+不影响Tl3+的分离富集。大量Cl-、ClO-4对迁移Tl3+有影响，尽量少引入。用于工业废水中Tl的分离，回收率为99.4%～100.6%。
62.4.2.5金属接镀分离法
在盐酸溶液中利用金属铜接镀，可使铊与某些干扰元素分离。铜的标准氧化还原电位E(Cu2+/Cu)=+0.344V，汞、银、金和锑的氧化还原电位分别为E(Hg2+/Hg)=+0.791V、E(Ag+/Ag)=+0.800V、E(AuCl-4/Au)=+1.00V、Sb5+/Sb3+=+0.75V。用甲基紫比色法测定铊时，可用铜丝接镀以消除金、汞和锑(Ⅴ)的干扰。铜丝接镀要求的酸度约为0.15～0.2mol/LHCl。接镀后的溶液，应逐滴加入(3+7)H2O2使铜盐溶解，再过量5～6滴使铊氧化，静置30～40min后进行比色测定。
铜丝接镀分离不适用于有大量汞、锑等存在的试样，因需数次接镀，且不易分离完全，使铊的测定结果偏低，遇此情况宜在溶解试样后加氢溴酸-硫酸冒烟挥发除去。金也可用氯化亚锡还原成元素状态，过滤与铊分离。用氢氧化钠沉淀铊(Ⅲ)，可使铊与金、钨、钼分离。
参考资料:移动式破碎机
