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❷ 怎樣能夠鑒別出礦石裡面含有金子比方說用什麼化學物質。
記住一句話，「真金不怕火煉」。
估計哥們兒喜歡低著頭走路。。。。
肯定你要看到礦石上有金色斑點，這個可能是銅，或者硫化物，用火燒過後，銅變成氧化銅會黑，硫化物會分解變白，只有金，依然是金色。
❸ 任務鐵礦石分析方法的選擇
任務描述
在岩石礦物分析工作中，元素及其化合物的掩蔽、分離和測定都是以它們的分析化學性質為基礎的。所以，討論和研究它們的分析化學性質是極其必要的。本任務對鐵的化學性質、鐵礦石的分解方法、鐵的分析方法選用等進行了闡述。通過本任務的學習，知道鐵的化學性質，能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法，學會基於被測試樣中鐵含量的高低以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法，能正確填寫樣品流轉單。
任務分析
一、鐵在自然界的存在
鐵在自然界（地殼）分布很廣，也是最常用的金屬，約佔地殼質量的5.1%，居元素分布序列中的第四位，僅次於氧、硅和鋁。它的最大用途是用於煉鋼；也大量用來製造鑄鐵和煅鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染料（墨水、藍曬圖紙、胭脂顏料）和磨料（紅鐵粉）。但由於鐵很容易與其他元素化合而成各種鐵礦物（化合物）存在，所以地殼中很少有天然純鐵存在。我們所說的鐵礦石是指在現代技術條件下能冶煉出鐵來而又經濟的鐵礦物。
鐵礦石從主要成分上劃分至少可以分為：赤鐵礦，主要有效成分Fe2O3；褐鐵礦，主要有效成分mFe2O3·nH2O；磁鐵礦，主要有效成分Fe3O4；菱（黃）鐵礦，主要有效成分FeCO3（Fe2S3）；純鐵礦，主要有效成分單質鐵；以及上述礦藏的混生礦或與其他黑色金屬的伴生礦。鐵精礦中鐵的含量（品位）大小直接決定著鐵的產量，所以生產中特別注重鐵礦石的含量。鐵精礦中鐵含量的大小的主要測定方法有EDTA配位滴定法、重鉻酸鉀容量法。鐵礦石中全鐵含量的測定，目前國內外主要採用重鉻酸鉀容量法。
二、鐵的分析化學性質
（一）鐵的化學性質簡述
鐵（Fe），原子序數26，相對原子質量55.847，鐵的密度為7.9g/cm3，鐵有多種同素異形體，如α鐵、β鐵、γ鐵、σ鐵等。鐵是比較活潑的金屬，在金屬活動順序表裡排在氫的前面。常溫時，鐵在乾燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應，在高溫時，則劇烈反應。鐵在氧氣中燃燒，生成Fe3O4，熾熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe3O4。鐵易溶於稀的無機酸和濃鹽酸中，生成二價鐵鹽，並放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時，表面生成一層氧化物保護膜，使鐵「鈍化」，故可用鐵製品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是一變價元素，常見價態為＋2價和＋3價。鐵與鹽酸、稀硫酸等反應時失去兩個電子，成為＋2價。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應，則被氧化成Fe3＋。鐵與氧氣或水蒸氣反應生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3，其中有1/3的Fe為＋2價，另2/3為＋3價。鐵的＋3價化合物較為穩定。鐵的化合物主要有兩大類：亞鐵Fe（Ⅱ）和正鐵Fe（Ⅲ）化合物，亞鐵化合物有氧化亞鐵（FeO）、氯化亞鐵（FeCl2）、硫酸亞鐵（FeSO4）、氫氧化亞鐵［Fe（OH）2］等；正鐵化合物有三氧化二鐵（Fe2O3）、三氯化鐵（FeCl3）、硫酸鐵［Fe2（SO4）3］、氫氧化鐵［Fe（OH）3］等。
Fe2＋呈淡綠色，在鹼性溶液中易被氧化成Fe3＋。Fe3＋的顏色隨水解程度的增大而由黃色經橙色變到棕色。純凈的Fe3＋為淡紫色。Fe2＋和Fe3＋均易與無機或有機配位體形成穩定的配位化合物。
（二）亞鐵的氧化還原性質
在鹼性溶液中亞鐵極易被氧化，空氣中的氧就可以將其氧化為Fe3＋：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O→4Fe（OH）3
與此同時，有少量的亞鐵還可發生歧化作用而形成Fe3＋和Fe0。亞鐵鹽在中性溶液中被空氣中的氧氧化時，其速度遠較在酸性溶液中為快，在醇溶液中其氧化速度較在水溶液中為快；在反應過程中，pH、溫度及鹽類等條件對反應均有影響。反應結果往往有鹼式鹽生成：
4Fe2＋＋O2＋2Cl-→2FeOCl＋2Fe3＋
在酸性溶液中的亞鐵比在鹼性或中性溶液中穩定得多。氫離子濃度越大，其氧化反應越不容易進行。因此，要氧化酸性溶液中的亞鐵成為Fe3＋，必須採用相當強的氧化劑。許多具有強氧化性的含氧酸鹽，如高錳酸鹽、重鉻酸鹽、釩酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽等，均可在酸性環境中氧化亞鐵為氧化鐵。其中高錳酸鹽、重鉻酸鹽等可配成標准溶液直接滴定亞鐵。
（三）三價鐵的氧化還原性質
三價鐵是鐵的最穩定狀態。在酸性溶液中，三價鐵是緩和的氧化劑，一般情況下只有較強的還原劑才能將它還原。這些還原劑有硫化氫、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、氯化亞錫、碘化鉀、亞鈦鹽、亞汞鹽、金屬鋅或鋁以及一些有機還原劑如鹽酸羥胺、抗壞血酸、硫脲等。其中硫酸亞鈦、硝酸亞汞可用來直接滴定三價鐵，氯化亞錫在鐵的容量法中的應用亦為大家所熟知。
（四）鐵的配位性質
1.鐵的無機配合物
三價鐵和亞鐵的硫酸鹽都可與硫酸鹽或硫酸銨形成復鹽。其中最重要的是（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O。此復鹽的亞鐵的穩定性較大，在分析中可用它來配製亞鐵的標准溶液。三價鐵的復鹽中，鐵銨釩（NH4Fe（SO4）2·12H2O）也常被用來配製三價鐵的標准溶液。
鐵離子和亞鐵離子可分別與氟離子、氯離子形成配位數不同的多種配合物。分析中常利用［FeF6］3-配離子的形成以掩蔽Fe3＋，在鹽酸溶液中Fe3＋與Cl-形成的配離子為黃色，可藉以粗略判定溶液中Fe3＋的存在。
鐵離子與硫氰酸根離子形成深紅色配合物。此反應可用於Fe3＋的定性分析和比色法測定。
在過量磷酸根離子存在下，鐵離子可形成穩定的無色配離子，在分析中可藉此掩蔽Fe3＋。此外，在用磷酸分解鐵礦石的過程中，也利用了三價鐵與磷酸根離子形成穩定配合物的反應。
2.鐵的有機配合物
EDTA與三價鐵的配位反應應用十分廣泛。亞鐵的EDTA配合物不如三價鐵的EDTA配合物穩定，因此在分析中主要應用三價鐵與EDTA的配位反應以掩蔽Fe3＋或進行容量法測定。
鄰啡羅啉與亞鐵離子形成較穩定的紅色配合物，反應的靈敏度很高，可用於亞鐵的分光光度法測定。
其他的許多配位劑，如銅試劑、三乙醇胺、檸檬酸鹽、酒石酸鹽等與三價鐵離子形成配合物的反應，在分離、掩蔽中都有應用。
三、鐵礦石的分解方法
鐵礦石的分解，通常採用酸分解和鹼性熔劑熔融的方法。酸分解時，常用以下幾種方法：
（1）鹽酸分解：鐵礦石一般能為鹽酸加熱分解，含鐵的硅酸鹽難溶於鹽酸，可加少許氫氟酸或氟化銨使試樣分解完全。磁鐵礦溶解的速度很慢，可加幾滴氯化亞錫溶液，使分解速度加快。
（2）硫酸-氫氟酸分解：試樣在鉑坩堝或塑料坩堝中，加1∶1 硫酸10 滴、氫氟酸4～5mL，低溫加熱，待冒出三氧化硫白煙後，用鹽酸提取。
（3）磷酸或硫-磷混合酸分解：溶礦時需加熱至水分完全蒸發並出現三氧化硫白煙後，再加熱數分鍾。但應注意加熱時間不能過長，以防止生成焦磷酸鹽。
目前採用鹼性熔劑熔融分解試樣較為普遍。常用的熔劑有碳酸鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉和氫氧化鉀等在銀坩堝、鎳坩堝或高鋁坩堝中熔融。用碳酸鈉直接在鉑坩堝中熔融，由於鐵礦中含大量鐵會損害坩堝，同時鉑的存在會影響鐵的測定，所以很少採用。
在實際應用中，應根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法。對於含有硫化物和有機物的鐵礦石，應將試樣預先在550～600℃溫度下灼燒以除去硫及有機物，然後以鹽酸分解，並加入少量硝酸，使試樣分解完全。
四、鐵的分析方法
（一）重鉻酸鉀容量法
（1）無汞重鉻酸鉀容量法：試樣用硫酸-磷酸混酸溶解，加入鹽酸在熱沸狀態下用氯化亞錫還原大部分三價鐵。在冷溶液中以鎢酸鈉為指示劑，滴加三氯化鈦還原剩餘三價鐵，並稍過量，在二氧化碳氣體保護下，用重鉻酸鉀氧化過量三氯化鈦，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用重鉻酸鉀標准溶液滴定到終點。根據消耗的重鉻酸鉀標准溶液的體積計算試樣中全鐵百分含量。
（2）有汞重鉻酸鉀容量法：在酸性溶液中，用氯化亞錫將三價鐵還原為二價鐵，加入氯化汞以除去過量的氯化亞錫，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用重鉻酸鉀標准溶液滴定至紫色。反應方程式：
岩石礦物分析
岩石礦物分析
岩石礦物分析
經典的重鉻酸鉀法測定鐵時，採用氯化亞錫將溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋。然後用氯化汞除去過量的氯化亞錫，汞鹽會造成污染，因此中國在20世紀60年代以來發展了「不用汞鹽的測鐵法」。
（二）EDTA配位滴定法
鐵礦石經濃鹽酸溶解，低溫加熱直至溶解完全後冷卻，加水將溶液稀釋至一定濃度，再加入硝酸和氨水調節溶液pH＝1.8～2，以磺基水楊酸為指示劑，用EDTA標液滴定，終點由紫紅色變為亮黃色。
本法與經典法對鐵礦石中全鐵量測試結果准確度、精密度是一致的，本法可以避免因為加入HgCl2溶液而造成環境污染，有害於人的身體健康的弊病，且本法操作比經典法簡便，完全可以採用。
（三）鄰啡羅啉比色法
以鹽酸羥胺為還原劑，將三價鐵還原為二價鐵，在pH＝2～9的范圍內，二價鐵與鄰啡羅啉反應生成橙紅色的配合物［Fe（Cl2H8N2）3］2＋，藉此進行比色測定。其反應如下：
4FeCl3＋2NH2OH·HCl→4FeCl2＋N2O＋6HCl＋H2O
Fe2＋＋3Cl2H8N2→［Fe（Cl2H8N2）3］2＋（橙紅色）
這種反應對Fe2＋很靈敏，形成的顏色至少可以保持15天不變。當溶液中有大量鈣和磷時，反應酸度應大些，以防CaHPO4·2 H2O沉澱的形成。在顯色溶液中鐵的含量在0.1～6mg/mL時符合Beer定律，波長530 nm。
（四）原子吸收光譜法
利用鐵空心陰極燈發出的鐵的特徵譜線的輻射，通過含鐵試樣所產生的原子蒸汽時，被蒸汽中鐵元素的基態原子所吸收，由輻射特徵譜線光被減弱的程度來測定試樣中鐵元素的含量。鐵的最靈敏吸收線波長為248.3nm，測定下限可達0.01mg/mL（Fe），最佳測定濃度范圍為2～20mg/mL（Fe）。
（五）X射線熒光分析法
X射線熒光光譜分析法具有分析速度快、試樣加工相對簡單、偶然誤差小及分析精度高的特點，已廣泛應用於各種原材料的分析中，並逐步應用於鐵礦石的分析中。但由於鐵礦石成分非常復雜，主成分含量較高，變化范圍大，使基體變化大，對X射線熒光分析造成不利影響，致使在用通常壓片法進行鐵礦石分析時，其准確度不如化學法高。採用玻璃熔片法對樣品進行熔融稀釋處理，可以有效地消除熒光分析中的基體效應，提高熒光分析的准確度。
X射線熒光分析法的優點之一是各元素的特徵譜線數量少。測定鐵通常選用的是Kα線，其波長為1.93Å（1Å＝0.1nm）。
五、鐵礦石的分析任務及其分析方法的選擇
基於被測試樣中鐵含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同，可採用的測定方法有很多。目前，岩石礦物試樣中高含量鐵的測定主要採用容量分析法。其中重鉻酸鉀容量法應用最廣泛。此外，以氧化還原反應為基礎的測定鐵的容量法還有高錳酸鉀法、鈰量法、碘量法、硝酸亞汞法以及鈦量法等。以配位反應為基礎的容量法中較常採用的是EDTA法。試樣中低含量鐵的測定，常用的有磺基水楊酸分光光度法和鄰菲羅啉分光光度法以及原子吸收分光光度法。X射線熒光分析法也已用於岩石礦物試樣中鐵的測定。
氯化亞錫還原-重鉻酸鉀容量法具有穩定、准確、簡易、快速等許多優點，但由於使用了劇毒的氯化汞，嚴重污染環境，危害人體健康。為了避免使用汞鹽，近年來常採用氯化亞錫、三氯化鈦聯合還原-重鉻酸鉀容量法。原子吸收法操作簡單、快速，結果的精密度、准確度高，但鐵的光譜線較復雜，例如，在鐵線248.3 nm附近還有248.8 nm線；為克服光譜干擾，應選擇最小的狹縫或光譜帶。
鄰菲羅啉能與某些金屬離子形成有色配合物而干擾測定。但在乙酸-乙酸銨的緩沖溶液中，不大於鐵濃度10倍的銅、鋅、鈷、鉻及小於2mg/L的鎳，不幹擾測定，當濃度再高時，可加入過量顯色劑予以消除。
技能訓練
實戰訓練
1.實訓時按每小組5～8人分成幾個小組。
2.每個小組進行角色扮演，利用所學知識並上網查詢相關資料，完成鐵礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。
3.填寫附錄一中表格1和表格2。
❹ 任務銅礦石分析方法的選擇
任務描述
銅礦石屬於有色金屬礦石，礦石成分通常比較復雜。在實際工作中應根據試樣中銅的含量及伴生元素情況，以及誤差要求等因素選擇合適的分離富集和測定方法。本任務對銅的化學性質、銅礦石的分解方法、銅的分析方法選用等進行了闡述。通過本任務的學習，知道銅的化學性質，能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法；學會基於被測試樣中銅含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法；能正確填寫樣品流轉單。
任務分析
一、銅在自然界的存在
銅在自然界分布甚廣，已發現的含銅礦物質有 280 多種。銅在地殼中的豐度為0.01%。
銅以獨立礦物、類質同象和吸附狀態三種形式存在於自然界中，但主要以獨立礦物形式存在，類質同象和吸附狀態存在的銅工業價值不高。
在獨立礦物中，銅常以硫化物、氧化物、碳酸鹽、自然銅等形式賦存。其主要的工業礦物有：
黃銅礦（CuFeS2） 含銅34.6%（常與黃鐵礦伴生）
斑銅礦（Cu5FeS4） 含銅63.3%
輝銅礦（Cu2S） 含銅79.9%
黝銅礦（Cu12Sb4S13） 含銅46.7%
孔雀石（CuCO3·Cu（OH）2）含銅57.5%（常以藍銅礦、 褐鐵礦等共生）
藍銅礦（2CuCO3·Cu（OH）2）含銅55.3%
黑銅礦（CuO） 含銅79.9%
赤銅礦（Cu2O） 含銅88.8%
自然銅礦（Cu） 含銅100%
富銅礦的工業品位為銅含量＞1%。但當伴生有用組分且冶煉時有用組分又可回收者，其工業品位要求有所降低。
銅屬於親硫元素，所以常與銀、金、鋅、鎘、鎵、銦、鉈、硒、碲、鐵、鈷、鎳、砷、汞、鍺等元素伴生。在銅礦分析中，應注意對其伴生元素的綜合分析和綜合評價。
二、銅的分析化學性質
1.銅的氧化還原性質
銅的價電子結構為3d104s1。在它的次外層有18個電子，由於有較多的電子處於離核較遠的外層，所以對原子核的屏蔽效應就較小，相應地原子核的有效核電荷就較多，銅原子對外層s電子的束縛力也就較強，因而銅是不活潑的金屬元素。銅是變價元素（主要呈現＋1價和＋2價兩種價態）因而具有氧化還原性質。銅的氧化還原性質在分析中的應用十分廣泛，可用於分解銅礦石，分析掩蔽銅對其他元素的干擾，用氧化還原法測定銅，等等。
例如，銅不能溶於非氧化性的酸中，但利用其氧化還原性質，可用硝酸溶解銅，硝酸使銅氧化並把銅轉移到溶液中，同時放出氮的氧化物。通常採用的測定銅的碘量法也是基於銅的原子價可變的特性。
又如，
岩石礦物分析
岩石礦物分析
2.銅的配位性質
它的簡單離子在水溶液中都以水合配位離子［Cu（H2O）4］2＋的形式存在。銅離子能與許多具有未共用電子對的配位體（包括無機的和有機的）形成配合物。銅離子的配合性質，對於比色法測銅、配位滴定法測銅和對銅的分離、富集、掩蔽等，均具有十分重大的意義。
例如：利用Cu2＋與CN-反應生成的Cu＋的氰配合物［Cu（CN）4］3-，而不被KOH、H2S沉澱，可使銅與其他金屬元素分離。在用EDTA配位滴定測定試樣中的Ca、Mg時，就可用此配合物的生成來掩蔽Cu2＋，從而消除Cu2＋的干擾。此反應的方程式如下：
2Cu2＋＋10CN-→2［Cu（CN）4］3-＋（CN）2
Cu2＋與銅試劑（二乙氨基二硫代甲酸鈉）在pH為5～7 的溶液中生成棕黃色沉澱，可用於銅的比色測定，也可用於銅的分離。
Cu2＋的氨配合物（Cu（NH3）4）2＋的藍色可用於比色測定銅。也可用此配合物的生成，使銅與Fe3＋、Al3＋、Cr3＋等分離。
又如：Cu2＋與二甲酚橙（XO）和鄰啡羅啉（Phen）反應生成異配位體配合物Cu2＋-Phen-XO。利用此反應可用二甲酚橙作EDTA法測銅的指示劑，而不被銅所僵化，因為上述異配位體在滴定終點能很快地被EDTA所取代，反應如下：
Cu2＋-phen-XO＋EDTA→Cu2＋-EDTA＋Phen＋XO
三、銅的測定方法
銅的測定方法很多。常用的有碘量法、極譜法及光度法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發射光譜法等。
（一）碘量法
碘量法是測定銅的經典方法，測定銅的范圍較寬，對高含量銅的測定尤為適用，對組成比較復雜的樣品也適用，故碘量法仍為目前測銅的常用方法之一。碘量法已經被列為銅精礦測定銅的國家標准方法。
用碘量法測定岩石礦物中的銅，根據消除干擾元素所加的試劑不同，可分為：氨分離-碘量法、碘氟法、六偏磷酸鈉-碘量法、焦磷酸鈉-磷酸三鈉—碘量法、硫代硫酸鈉-碘量法以及硫氰酸鹽分離-碘量法等。
1.氨分離-碘量法
試樣經分解後，在銨鹽的存在下，用過量氨水沉澱鐵、錳等元素，銅與氨生成銅氨配合離子（Cu（NH3）4）2＋，驅除過量的氨，在醋酸-硫酸介質中加入碘化鉀，與Cu2＋作用生成碘化亞銅並析出等當量的碘，以澱粉作指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色退去，根據所消耗的硫代硫酸鈉溶液的量，計算出銅的量。主要反應如下：
2Cu2＋＋4I-→2CuI＋I2
岩石礦物分析
2.碘氟法
本法與上法的區別在於用氟化物掩蔽Fe3＋的干擾，省去了銅與鐵的分離步驟，因而是一個快速法。
用氟化物掩蔽鐵是在微酸性溶液（pH為2～4）中，使Fe3＋與F-形成穩定的配合離子（FeF6）3-而消除Fe3＋的影響。
氟離子能與試樣中的鈣、鎂生成不溶性的氟化鈣和氟化鎂沉澱，此沉澱吸附銅而導致銅的測定結果偏低。實驗證明，氟化鎂沉澱對銅的吸附尤為嚴重。為了消除鈣、鎂的干擾，可在熱時加入氟化鈉，適當稀釋，以增加氟化鈣和氟化鎂的溶解度。另外，加入硫氰酸鹽使生成溶度積更小的硫氰化亞銅沉澱，可以減少氟化鈣對銅的吸附。當鎂含量高時，雖氟化鎂對銅的吸附比氟化鈣尤甚，但氟化鎂沉澱是逐漸形成的，因此只要縮短放置時間（加入氟化鈉後立即加入碘化鉀，放置1min後滴定），即可克服氟化鎂吸附的影響。在採取上述措施後，60mg和100mg鎂均不影響測定。
碘氟法測定銅的成敗，在很大程度上取決於滴定時溶液的酸度。滴定時溶液的pH應保持在3.5左右，否則不能得到滿意的結果。
碘氟法適用於鈣、鎂含量較低，含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定；對於鈣、鎂含量高的試樣，用此法雖可測定，但條件不易掌握，此時。最好採用六偏磷酸鈉—碘量法。
3.六偏磷酸鈉-碘量法
六偏磷酸鈉-碘量法測定銅與上述兩法的主要區別在於採用六偏磷酸鈉掩蔽鐵、鈣、鎂等的干擾。
六偏磷酸鈉在pH＝4的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中，能與Fe3＋、Ca2＋、Mg2＋形成穩定的配合物，而達到消除Fe3＋、Ca2＋、Mg2＋的干擾目的。它在測定條件下，可掩蔽30mg鐵，60mg鈣和30mg鎂，所以此法能彌補碘氟法之不足，適用於含鈣、鎂較多，鐵不太多，含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定，是一個簡便快速的方法。
六偏磷酸鈉雖可解決鈣、鎂的干擾問題，但它對銅也有一定的配合能力，會影響Cu2＋與I-的反應。應在加入碘化鉀之後立即加入硫氰酸鹽，以免銅的結果偏低，並使反應盡快完全。
焦磷酸鈉-磷酸三鈉-碘量法是對碘氟法和六偏磷酸鈉法的改進。它用焦磷酸鈉-磷酸三鈉在pH 2～3.3的情況下掩蔽鐵、鋁、鈣、鎂等的干擾，即可避免氟化物對環境的污染，又具有碘氟法的准確高、快速等優點，適用於一般礦石中銅的測定。
（二）銅試劑光度法
銅試劑（二乙基二硫代氨基甲酸鈉）在pH為5.7～9.2的弱酸性或氨性溶液中，與Cu2＋作用生成棕黃色的銅鹽沉澱，在稀溶液中生成膠體懸浮液，若預先加入保護膠，則生成棕黃色的膠體溶液，藉以進行銅的光度法測定。反應如下：
2NC2H5C2H5CSSNa＋Cu2＋→（NC2H5C2H5CSS）2Cu＋2Na＋
在pH 5.7～9.2范圍內，銅（Ⅱ）與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。有很多元素如鐵、錳、鉛、鋅、鈷、鎳、錫、銀、汞、鉍、銻、鈾、鎘、鉻等都有與銅試劑生成難溶的化合物，有的有顏色，有的沒有顏色。消除這些干擾的方法，在一般的情況下可加氨水-氯化銨，使一些元素成氫氧化物沉澱與銅分離。在必要時或要求精確度高時，則可加入EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳、鋅等元素的干擾，然後用乙酸乙酯萃取銅與銅試劑所生成的配合物，進行比色。一般採用沉澱分離、有機試劑萃取或EDTA掩蔽等方法分離干擾元素以消除干擾。各種分離方法均有各自特點，適用於不同試樣的分析。
1.EDTA掩蔽-銅試劑萃取光度法
EDTA掩蔽-銅試劑萃取比色法是用EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳等元素的干擾，然後用乙酸乙酯萃取銅試劑-銅配合物，以目視或光電比色測定銅。
用乙酸丁酯等有機溶劑作萃取劑時，應注意嚴格控制試樣的水相和有機相的體積與標准一致，否則由於乙酸丁酯等部分與水混溶會使有機相體積不等而影響結果。
EDTA也能與銅生成可溶性配合物而阻礙顯色，但當加入銅試劑後，銅就與銅試劑作用生成比銅-EDTA更穩定的化合物（5% ETDA加入5mL對測定無影響）。為了使EDTA-銅完全轉變為銅試劑-銅化合物使顯色完全，在加入顯色劑後必須放置15min後才能比色。同時，調節pH時氨水過量，若pH＞9，則在大量EDTA存在下萃取率將降低。
EDTA的加入量應是試樣鐵、錳、鎳、鈷總量的10 倍。鎢、鉬等高價元素含量較高時，應適當增加檸檬酸鹽的加入量，對鉻礦樣品增加銅試劑的加入量。
鉍與銅試劑生成的沉澱也溶於有機溶劑，如溶於CHCl3呈黃色而干擾測定。其消除辦法是：當鉍量少於1mg時，可用4mol/L鹽酸洗滌有機相除去；鉍量較高時，可用氨水-氯化銨將鉍沉澱分離。
本法可測定試樣中0.001%～0.1% 的銅。
2.沉澱分離-銅試劑光度法
在pH 5.7～9.2范圍內，Cu（Ⅱ）與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。為消除其他元素的干擾，在小體積溶液中加入氫氧化銨-氯化銨使鐵等干擾元素生成淀，銅形成銅氨配合物進入溶液中，過濾使銅與干擾元素分離，然後加入銅試劑進行光度法測定。
在pH 9.0～9.2的氨性溶液中顯色15min後，顏色即穩定，並可保持24 h不變。本法適用於0.001%～0.1% 銅的測定。
（三）雙環己酮草醯二腙光度法
試樣用酸分解，在pH 8.4～9.8的氨性介質中，以檸檬酸銨為配位劑，銅與雙環己酮草醯二腙生成藍色配合物，在分光光度計上，於波長610 nm處，測量吸光度。
在試樣測試條件下，銅的含量在0.2～4 g/mL 符合比耳定律。存在檸檬酸鹽時顯色10～30min顏色達到最深，可穩定5 h以上。
最適宜的酸度是pH 8.4～9.8。pH＜6.5 時，形成無色配合物；pH＞10 時，試劑自身分解。
（四）極譜法
極譜法測定銅，目前生產上多採用氨底液極譜法。所謂氨底液極譜法即以氨水-氯化銨作支持電解質。常採用動物膠作極大抑制劑，亞硫酸鈉作除氧劑，在此底液中，銅的半波電位是-0.52 V（第二波半波電位，對飽和甘汞電極）。
氨底液的優點是干擾元素很少。銅在此底液中產生兩還個原波：
（Cu（NH3）4）2＋＋e→（Cu（NH3）2）＋＋2NH3 （1）
（Cu（NH3）2）＋＋e ＋Hg→（Cu（Hg）＋2NH3 （2）
第一個波的半波電位（E1/2）為-0.26V，第二個的半波電極（E1/2）為-0.52V（對飽和和甘汞電極），通常利用第二個波高進行銅的定量。鎘、鎳、鋅等的起始電位在銅之後，不幹擾。鐵由於在此底液中生成氫氧化鐵沉澱而不在電極上還原，不產生干擾。Cr6＋因在銅的前面起波（E1/2＝ -0.20V）而干擾，可在試樣分解後加入鹽酸蒸干幾次，使Cr6＋還原為Cr3＋，以消除大部分鉻的干擾。Co2＋還原至Co＋時的E1/2＝ -0.3V，與銅的E1/2＝ -0.52V相差較大，但當鈷含量＞0.5% 時就干擾了。鉈的半波電位為-0.49V，與銅波重合，當鉈含量＞0.1% 時，使結果偏高。鈷、鉈含量高時，可用硫代硫酸鈉在3% 硫酸溶液中使銅沉澱為硫化亞銅而與干擾元素分離。氨底液法使用於銅礦，鉛鋅礦和鐵礦中銅的測定。測定范圍為0.01%～10%，用示波極譜法可測定0.001% 以上的銅。
隨著極譜分析的發展，玻璃石墨電極正向掃描已成功地運用於銅的定量分析。銅在玻璃石墨電極上有兩個還原波，第一個波是Cu2＋→Cu＋，第二個波是Cu＋→Cu0，而第一波（用示波極譜儀測定，峰值電位EP≈0.1V）波形好，波高穩定，所以生成上用第一個波進行定量測定。據有的實驗室實踐得知，所選擇的底液當氨水為1.5mol/L，氯化銨為0.5mol/L，亞硫酸鈉為1%～2% 時，圖形最好，波高最穩定。銅在0～20mg/50mL時，其波高與濃度成正比。在此底液中，鎳的濃度＞5mg/50mL時，干擾測定，波不成峰狀，但對銅的波高無大影響。
（五）原子吸收分光光度法
用原子吸收分光光度法測銅，方法靈敏，簡便快速，測定2%～10% 及0.05%～2.2%銅時絕對誤差分別為0.13% 及0.03%，特別適用於低含量銅的測定，當條件選擇適當時，可測至十萬分之一的銅。
由於不用型號儀器的性能不同，各實驗室的條件也有差異，所以用原子吸收分光光度法測銅的最佳條件在各實驗室也有所不同。
（六）X射線熒光分析法
當由X射線管或由放射性同位素放出的X射線或γ射線，打在試樣中的銅原子上時，銅被激發而放出具有一定特徵（即能量）的X射線，即熒光，例如銅的Kα1＝8.04 keV。測定熒光的強度，就可知道銅的含量。
測量X射線的能量，通常可用兩種方法：一種是利用X射線在晶體上的衍射，使用晶體分光光度計按特徵X射線的波長來區分譜線，此即波長色散法；另一種是根據入射X射線經過探測器按能量區分不同特徵輻射的譜線，此即色散法。在此，我們僅介紹能量色散法。
能量色散法測定銅的激發源：目前用238Pu作激發源，激發效率較高。
探測器工作電壓：通常可在不同高壓下測量某一X射線能譜，分別求出它們的解析度，選擇能量解析度最佳者的電壓為工作電壓。為了減少光電倍增管的雜訊影響，電壓應盡可能低些。
放大倍數的選擇：當測銅的Kα線時，國產儀器放大100 倍左右是合適的，可使特徵X線落在閥壓的中部。
平衡濾片：測定銅，以用鈷鎳濾片為最好。
道寬和閥壓：所謂閥壓、道寬的選擇，是指在測量工作中，使儀器測量銅的特徵X射線譜的哪一部分的問題。選擇適當元素的道寬和閥壓，目的是消除平衡濾片不能完全消除其他元素的X射線及散射線的影響，從而提高儀器的解析度。
當待測元素附近無其他元素的特徵X射線嚴重干擾時，可採用待測元素能譜線的全譜寬度為道寬值，使整個的譜線在道寬中間。當待測元素附近存在其他元素干擾時，可採用譜線半寬度法，即選擇待測元素的譜線半寬度為道寬值，使能譜的主要部分落在道寬中間。
用該法測定銅時，干擾元素有與銅相鄰原子序數為3～5的元素，如鐵、鈷、鎳、鋅等。這是因為所使用的探測元件解析度不高，不能將它們發出的X射線與銅的X射線相區分。其消除的辦法是選擇適當的閥壓及道寬，選擇適當的激發源和平衡性好的濾片。基質效應所造成的干擾在X射線熒光法中使很普遍和嚴重的。消除基質效應，迄今為止，還沒有找到一種既方便又具有普遍意義的方法。現有的一些方法均具有局限性，只有在一定條件下才能得到較好的效果。例如同基質成分標准比較法，就要求該礦區同類型礦石有分析結果作比較標准，這對普查階段就存在一定困難。又如，在鈷片中加少量輕物質的辦法，只能在干擾元素較單一時，有針對性地進行。因為鈷片上增加了輕物質，必然減少濾片對銅特徵X射線的計數率差值和改變對其他元素的平衡特性。
四、銅試樣的分解
銅礦石分解方法可分為酸溶分解法和熔融分解法。單項分析多採用酸溶分解法。銅礦石化學系統分析常採用熔融法分解其基體中的各種礦物。
1.酸溶分解
一般銅礦試樣可用王水分解。
對於含硫量較高的銅礦試樣，用逆王水、鹽酸-硝酸-硫酸、鹽酸-硝酸-高氯酸或鹽酸-硝酸-氯酸鉀（或少許溴水）分解。
氧化礦或含硅高時用鹽酸-硝酸-氫氟酸（或氟化銨）-高氯酸或鹽酸-硝酸-氟化物-硫酸分解。
含碳較高時用鹽酸-硝酸-硫酸-高氯酸分解，加熱至無黑色殘渣。
含銅硫化礦物易溶於硝酸、王水或逆王水中。常先用鹽酸處理，分解試樣中的氧化礦物，同時使硫、砷等元素逸出，同時加硝酸分解硫化礦物。若發現有殘存不溶物，可加氫氟酸或氟化銨處理。為防止硫化礦物分解時大量單體硫析出而使測定結果偏低，可加硝酸分解硫化礦之前，預先加入數滴溴水或氯酸鉀溶液，使試樣中硫化物氧化成硫酸鹽，避免由於硝酸的作用而析出的單質硫包裹試樣。如有少量單質硫析出，可加硫酸蒸發冒煙除去，使單體硫包裹的銅流出。
硫、砷及碳含量高的試樣，也可先將試樣在500～550℃灼燒後，再加酸分解，避免大量硫的析出。
對於含硅高的含銅氧化礦物如硅孔雀石、赤銅礦石等，可在用王水分解時，加入1～2g NH4F，並加硫酸或高氯酸加熱至冒白煙，使試樣完全分解。
2.熔融分分解
銅礦石化學分析系統常用鹼性熔劑熔融。試樣在熱解石墨、銀或鎳坩堝中，用氫氧化鈉（鉀）、過氧化鈉或過氧化鈉和氫氧化鈉熔融。
分析銅礦渣時，用酸性熔劑-焦硫酸鉀在瓷坩堝中熔融。對酸不溶殘渣也可用碳酸鈉處理。由於銅礦石往往伴生有重金屬元素，所以應注意試樣不能直接在鉑坩堝中熔融。
五、銅礦石分析項目及其分析方法的選擇
銅礦石的全分析項目，應根據礦石的特徵和光譜分析的結果確定，首先應確定包括那些有工業價值或可供綜合利用的各種有色金屬及稀有分散元素。在銅礦石中，可能共有的有色金屬有鉛、鋅、砷、鎳、錫、鉬、鎢、鎘、汞等，分散元素有鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。
根據不同的情況，要求對銅礦石進行簡項分析、組合分析和全分析。
銅礦石的簡項分析一般是指測定銅。
銅礦石中組合分析項目有鉛、鋅、砷、鈷、金、銀、硫、鉬、鎢、鎘、銻、鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。其中金、銀、硫為商業計價元素。
銅礦石的全分析項目還包括硅、鐵、鋁、鈣、鎂、錳、鈦、鋇、鉀、鈉、硫、磷、氟、二氧化碳、吸附水、化合水等項目。
根據試樣中銅的含量及干擾離子的情況，選擇不同的測定方法。基於不用岩石礦物中銅含量的差異和各類測定的特點及使用范圍等，目前對試樣中高、中含量銅的測定常採用容量法（其中以碘量法的應用較為廣泛），試樣中低含量銅的測定則常採用光度法（其中以銅試劑光度法和雙環己酮草醯二腙光度法等較常用）和極譜法、X射線熒光法、原子吸收光譜法等。
技能訓練
實戰訓練
1.學生在實訓時按每組5～8人分成幾個小組。
2.每個小組進行角色扮演，利用所學知識並上網查詢相關資料，完成銅礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。
3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。
❺ 任務鈷礦石分析方法的選擇
任務描述
自然界已知含鈷礦物有100多種，但具有工業價值的礦物僅十餘種。鈷在地殼中的含量約23×10-6，多伴生於鎳、銅、鐵、鉛、鋅等礦床中。本任務對鈷的化學性質、鈷礦石的分解方法、鈷的分析方法選用等進行了闡述。通過本任務的學習，知道鈷的化學性質，能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法，學會基於被測試樣中鈷含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的方法，能正確填寫樣品流轉單。
任務分析
一、鈷的性質
1.物理性質
鈷（Co），原子序數是27，相對原子質量58.93，密度8.9g/cm3，熔點1495℃，沸點2930℃，具有光澤的鋼灰色金屬，比較硬而脆。鈷是鐵磁性的，在硬度、抗拉強度、機械加工性能、熱力學性質、電化學行為方面，與鐵和鎳相類似，屬於鐵系元素。加熱到1150℃時磁性消失。
2.化學性質
鈷的化合價為＋2價和＋3價。在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中也很穩定。一般情況下與氧、硫、氯等非金屬不起作用，但在高溫下發生氧化作用，與氧、硫、氯、溴等發生劇烈反應，生成相應化合物。在空氣中加熱至300℃以上時氧化生成CoO，在白熱時燃燒成Co3O4。氫還原法製成的細金屬鈷粉在空氣中能自燃生成氧化鈷。
由電極電勢看出，鈷是中等活潑的金屬。其化學性質與鐵、鎳相似。
鈷可溶於稀酸中，在發煙硝酸中因生成一層氧化膜而被鈍化，在濃硝酸中反應激烈，在鹽酸和硫酸中反應很緩慢，鈷會緩慢地被氫氟酸、氨水和氫氧化鈉侵蝕。鈷在鹼溶液中比鐵穩定，鈷是兩性金屬。
二、鈷元素在地殼中的分布、賦存狀態及其鈷礦石的分類
鈷在地殼中含量為23×10-6，很少有較大的鈷礦床，明顯比鐵少得多，而且鈷和鐵的熔點不相上下，因此註定它比鐵發現得晚。1735 年，瑞典的布朗特在煅燒鈷礦時得到鈷。
Co（Ⅱ）的化合物有氧化鈷、氫氧化鈷、氯化鈷、硫酸鈷、碳酸鈷、草酸鈷等；Co（Ⅲ）的化合物有氧化高鈷；鈷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-或亞硝基配合物［Co（NO2）6］3-。
鈷在礦物中與砷和硫結合，主要礦物有硫鈷礦Co3S4，含鈷57.99%；砷鈷礦CoAS2，含鈷28.20%；輝砷鈷礦CoAsS，含鈷35.50%；硫銅鈷礦CuCo2S4，含鈷38.06%；鈷黃鐵礦（Fe，Co ）S2，含鈷32.94%；方鈷礦 CoAS3，含鈷20.77%；鈷土礦 CoMn2O5· 4H2O，含鈷 18.37%；鈷華 Co（AsO4）3·8H2O，含鈷 9.51%；菱鈷礦 CoCO3，含鈷49.55%；赤礬CoSO4，含鈷20.97%。
單獨的鈷礦床一般為砷化鈷、硫化鈷和鈷土礦三種，前兩種的工業要求大體相同。硫化礦（包括砷化礦）中的鈷邊界品位達0.02%、工業品位為0.03%～0.06%；鈷土礦中的鈷邊界品位為0.30%，工業品位為0.50%。
與鈷共存的元素主要為鐵和鎳。礦石中的銅、鎳作為伴生元素回收。對於伴生的其他元素，也應查明含量及賦存狀態以便考慮能否綜合利用。
三、鈷礦石的分解方法
鈷礦試樣一般可用鹽酸和硝酸分解，必要時可用焦硫酸鉀和碳酸鈉熔融。如試樣為硅酸鹽時，可加氟化物或氫氟酸助溶。不被氫氟酸分解的含鈷礦石，可以用過氧化鈉或氫氧化鈉-硝酸鉀熔融。
砷鈷礦試樣需要用硝酸和硫酸加熱到冒煙使其分解。當試樣中含有大量硫或砷時，宜先灼燒除去大部分的硫或砷，然後再用鹽酸或王水分解。
四、鈷的分離富集方法
鈷沒有簡便而選擇性好的分離方法。目前常用的分離方法主要有氨水沉澱法、1-亞硝基-2-萘酚沉澱法、銅鐵試劑沉澱法、萃取分離法、離子交換法等。
氨水沉澱法是在銨鹽存在下，用氨水將溶液 pH 調至8～9，Hg2＋、Be2＋、Fe3＋、Al3＋、Cr（Ⅲ）、Bi3＋、Sb3＋、Sn4＋、Ti4＋、Zr4＋、Hf4＋、Th4＋、Mn4＋、Nb5＋、Ta5＋、U（Ⅵ）及稀土離子定量沉澱，Mn2＋、Fe2＋、Pb2＋部分沉澱，Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋、Mg2＋、Co2＋、Ag＋、Cu2＋、Cd2＋、Ni2＋、Zn2＋留於溶液中。
在稀鹽酸溶液中，用1-亞硝基-2-萘酚沉澱鈷，是較完全的，但不能用作分離方法。因鐵、銅、鉍、銀、鉻、鋯、鈦、鉬、釩、錫和硝酸等都有干擾。鋁、鈹、鉛、鎘、錳、鎳、汞、砷、銻、鋅、鈣、鎂和磷則不幹擾。用氧化鋅可以沉澱鋁、鈦、釩、鉻、鐵、砷、鋯、錫、鎢、鈾、磷和大部分銅、鋁、硅。所以用1 -亞硝基-2 -萘酚沉澱鈷之前，常用氧化鋅分離干擾元素。但用氧化鋅沉澱分離干擾元素，常須沉澱二次或三次，這樣就使1-亞硝基-2-萘酚沉澱鈷的方法失去優越性。
銅鐵試劑在酸性溶液中，定量沉澱Fe、Ti、Zr、V（Ⅴ）、U（Ⅳ）、Sn（Ⅳ）、Nb和Ta，可與Al、Cr、Mn、Ni、Co、Zn、Mg和P分離。銅鐵試劑沉澱可用四氯化碳萃取除去。因銅鐵試劑不影響1-亞硝基-2-萘酚沉澱鈷，故銅鐵試劑分離可與1-亞硝基-2-萘酚沉澱鈷結合應用。
用亞硝酸鉀使鈷成亞硝酸鈷鉀沉澱，是一較實用的分離鈷的方法。雖然沉澱的溶解度較大，與大量鎳的分離不完全，沉澱不能作為稱量形式等都是缺點，但此方法選擇性較高，能使幾毫克鈷與大量鐵、銅、鎳，鋁、銻、鉍、鎘、鉻、錳、鋁、鈦、錫、鎢、鈮、鉭、釩、鋅和鋯等元素分離。砷的干擾可預先揮發除去。鈣、鍶、鋇、鉛可以硫酸鹽形式除去。KNO2沉澱法是在乙酸溶液中，鈷與KNO2形成亞硝酸鈷鉀（K3［Co（NO2）6］ ）沉澱，在酒石酸存在下，Ni、Cr、Al、Fe、Ti、Zr，Nb、Ta、W、Mo及硫化氫組元素不幹擾，Ca、Sr、Ba、Pb干擾此法自Ni中分離的Co，可以硫酸鹽形式沉澱除去。沉澱並不純凈，可能夾帶有W、Ni、Fe等元素。
萃取分離鈷的方法很多，但多數選擇性不高。
用丙酮∶水∶鹽酸＝34∶4∶2（體積之比）混合溶液為展開劑，用紙色譜可使鈷與鐵、鈦、銅、錳、鋅、鉻、鎳、釩和鈾等元素分離。此方法已應用於礦石分析。
1-亞硝基-2-萘酚萃取法是在pH＝3～7介質中，鈷與試劑形成橙紅色配合物，用苯定量萃取，大量Fe3＋用氟化物掩蔽，加入檸檬酸鹽可防止其他金屬離子水解。在配合物形成後，再提高酸度，Ni、Cu、Cr、Fe等配合物立即被破壞，而鈷配合物仍穩定，從而提高萃取的選擇性。方法可用於痕量鈷的萃取分離。鈷的硫氰酸鹽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。
介質為HCl（3＋1）的試液通過強鹼性陰離子交換柱，Cu、Zn、Fe的氯陰離子被吸附於柱上，Ni、Mn、Cr流出。然後用HCl（1＋2）洗脫鈷，Cu、Zn、Fe仍留於柱上。
五、鈷的測定方法
目前仍在用的測定鈷的方法有容量法、極譜法、光度法、原子吸收光譜法和等離子體發射光譜法等。
礦石中鈷的含量一般較低，經常應用比色法進行測定。鈷的比色法很多，最常用的有亞硝基-R-鹽（亞硝基紅鹽）和2-亞硝基-1-萘酚萃取比色法。其他有硫氰酸鹽法、5-Cl-PADAB光度法和PAR比色法、過氧化氫-EDTA比色法等。
亞硝基-R-鹽（亞硝基紅鹽）比色法的優點是在一般情況下不需分離鐵、銅、鎳等元素而直接進行測定；簡便、快速，准確度也較高。採用差示比色，可測定高含量鈷。2-亞硝基-1-萘酚法由於經過萃取，有較高的靈敏度，適用於銅鎳礦中鈷的測定。硫氰酸鹽法由於銅和鐵的干擾，需要掩蔽或分離，目前應用較少。過氧化氫-EDTA比色法是在pH＝8的氨性溶液中，用過氧化氫將鈷氧化至三價與EDTA生成紫紅色配合物，藉以比色測定高含量鈷。10mg Fe，12mg Mn，5mg Cu或Ni，1gmgSO4及2g NaCl均不幹擾鈷的測定。
用三氯甲烷萃取鈷與二安替比林甲烷-硫氰酸鹽形成的三元配合物，使鈷與大量銅、鎳分離後，再用PAR比色法測定鈷。此法靈敏度較高，適用於組成復雜的試樣中或大量銅、鎳存在下微克量鈷的測定。
對高含量鈷的測定宜採用容量法。容量法有EDTA法、電位滴定法和碘量法。EDTA法由於銅、鎳、鐵、鋁、鋅等共存離子的干擾，須用亞硝酸鈷鉀或其他方法將鈷與干擾元素分離後再進行滴定。
1.亞硝基-R-鹽（亞硝基紅鹽）比色法
在pH＝5.5～7.0的醋酸鹽緩沖溶液中，鈷與亞硝基-R-鹽（1-亞硝基-2萘酚-3，6-二磺酸鈉）形成可溶性紅色配合物。
2.電位滴定法
在氨性溶液中，加入一定量的鐵氰化鉀，將Co（Ⅱ）氧化為Co（Ⅲ），過量的鐵氰化鉀用硫酸鈷溶液滴定，按電位法確定終點。其反應式如下：
岩石礦物分析
本法適用於含1.0% 以上鈷的測定。
3.EDTA容量法
鈷與EDTA形成中等穩定的配合物（lgK＝16.3）。能在pH為4～10范圍內應用不同的指示劑進行鈷的配位滴定。
鐵、鋁、錳、鎳、銅、鉛、鋅等金屬離子干擾測定，因此必須將它們除去或掩蔽。對於只含鐵、銅、鈷等較單純的試樣，可用氟化物掩蔽鐵、硫脲掩蔽銅而直接進行測定。多金屬礦則應在乙酸介質中，用亞硝酸鉀沉澱鈷與其他干擾元素分離後，再進行測定。
常用的滴定方法有：以PAN ［1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚］為指示劑，用銅鹽溶液回滴；以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標准溶液滴定被鈷所置換出的EDTA-鋅中的鋅。
使用PAN作指示劑銅鹽回滴法時，所加的EDTA量可根據鈷量而稍微過量，這樣終點更加明顯。在常溫下反應較慢，應在70℃至近沸狀態下進行滴定。加入有機溶劑（甲醇、異丙醇等），可使終點顏色變化敏銳。
以二甲酚橙為指示劑，不能用EDTA標准溶液直接滴定。因為鐵、鋁、銅、鈷和鎳等能封閉二甲酚橙，雖然用三乙醇胺能掩蔽痕量的鐵、鋁，用鄰啡羅啉能抑制銅、鈷對二甲酚橙的封閉作用，但還不夠理想，故改用置換滴定法，以克服這一缺點。
本法適用於含0.5% 以上鈷的測定。
4.原子吸收光譜法
每毫升溶液中，含10mg鐵，9mg鎳，40mg錫，3mg銀，0.8mg鋁，0.64mg釩、鋁、鈦，0.6mg鉻，6.4mg 鈉，0.4mg 鉀，0.2mg 銅，0.16mg 錳，0.1mg 砷、銻，40μg 鎂，80μg鍶、磷，80μg 鎢，50μg 鉛，48μg 鋇，40μg 鋅、鎘、鉍、鈣，23μg 鈹均不幹擾測定。二氧化硅含量超過40μg/mL干擾測定，當加入高氯酸冒煙處理後，含量達0.8mg/mL亦不幹擾測定。小於15%（體積分數）硝酸，小於5%（體積分數）鹽酸、硫酸不影響測定，高氯酸含量達16%（體積分數）亦不影響測定。磷酸嚴重干擾測定。
方法靈敏度為0.085μg/mL（1% 吸收），最佳測定范圍為2～10μg/mL。
本法適用於鎳礦及鐵礦中鈷的測定。
5.碘量法
Co（Ⅱ）在含有硝酸銨的氨性溶液（pH為9～10）中能被碘氧化成Co（Ⅲ），並與碘生成穩定的硝酸-碘五氨絡鈷的綠色沉澱。過量的碘以澱粉作指示劑，用亞砷酸鈉標准溶液滴定。其反應式如下；
岩石礦物分析
岩石礦物分析
鐵、鋁在氨性溶液中能生成氫氧化物沉澱且易吸附鈷，同時鐵的氫氧化物又影響終點的判斷，加入檸檬酸銨-焦磷酸鈉混合溶液可消除100mg以下鐵、鋁的干擾。2mg錳的影響測定，銅、鎳、鎘、鋅在100mg以下不幹擾。
本法適用於5% 以上鈷的測定。
6.ICP-AES法
ICP-AES法（等離子體發射光譜法）可以同時測定樣品中多元素的含量。當氬氣通過等離子體火炬時，經射頻發生器所產生的交變電磁場使其電離、加速並與其他氬原子碰撞。這種連鎖反應使更多的氬原子電離形成原子、離子、電子的粒子混合氣體——等離子體。等離子體火炬可達6000～8000 K的高溫。過濾或消解處理過的樣品經進樣器中的霧化器被霧化並由氬載氣帶入等離子體火炬中，氣化的樣品分子在等離子體火炬的高溫下被原子化、電離、激發。不同元素的原子在激發或電離時發射出特徵光譜，所以等離子體發射光譜可用來定性樣品中存在的元素。特徵光譜的強弱與樣品中原子濃度有關與標准溶液進行比較，即可定量測定樣品中各元素的含量。
含鈷礦樣經過鹽酸、硝酸分解後，在選定的測量條件下以ICP-AES測定溶液中的Cu、Pb、Zn、Co、Ni等元素的含量。
本法適用於0.10%～20.00% 之間鈷的測定。
六、鈷礦石的分析任務及其分析方法的選擇
在生產實踐中，因不同的鈷礦產品所含雜質元素的組成不同，考慮到其對生產工藝的影響，在對鈷礦樣進行檢驗時，對雜質元素的檢測也要選擇合適的方法進行測定。
對於主品位鈷的測定，如果樣品中鈷含量低於1.00% 以下，一般採用光度法測定，現在通常使用的方法是亞硝基-R-鹽光度法，該方法穩定可靠，樣品經過處理以後可以直接進行測定。鈷含量超過1.00% 時，將樣品適當處理以後，可以使用電位滴定法測定，該方法特別適用於含鈷量比較高的礦物。
鈷礦石中的常見鈣、鎂、鉛、鋅、鎘、銅等元素含量低時可以採用原子吸收法進行測定，含量高時可以使用EDTA滴定法測定；高含量銅亦可用碘量法進行氧化還原滴定；鐵可以用磺基水楊酸光度法或重鉻酸鉀容量法進行測定；鋁一般用鉻天青光度法測定；二氧化硅用硅鉬藍光度法測定；鎳用丁二酮肟光度法測定；磷、砷可用鉬藍光度法測定。其他元素一般在礦物中含量不高，對生產的影響不大，在作為原料檢測時可以酌情考慮是否需要檢測。
技能訓練
實戰訓練
1.學生實訓時按每組5～8人分成幾個小組。
2.每個小組進行角色扮演，利用所學知識並上網查詢相關資料，完成鈷礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。
3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。