Циркон

Свойства

Циркон обычно красновато-коричневый, но может быть белым, оранжевым, желтым, желтовато-коричневым, пурпурно-красным, светло-красным, синим, зеленым и иногда бесцветным. Обычно он полупрозрачный, но может быть и прозрачным. При флуоресцентном освещении цирконы кажутся желтыми (см.Google Искусство и культура: Флуоресцентные минералы: Горные породы, которые возбуждаются под воздействием ультрафиолетового излучения). Их средний размер в граните составляет 0,1-0,3 мм, но в пегматитах и карбонатитах они могут увеличиваться в размерах. Кристалл
из Канады был описан экземпляр длиной 30 см и весом 7 кг.

Использует

Твердость циркона делает его полезным в качестве абразива, а его высокая температура плавления (более 2500°C) позволяет использовать его в сталелитейной промышленности для облицовки печей. Циркон содержит металлы цирконий и гафний. Цирконий чрезвычайно тверд и устойчив к коррозии, поэтому используется для изготовления труб для агрессивных химикатов, облицовки ядерных реакторов, теплообменников и специальных сплавов. Цирконий содержится в компьютерных дисководах, легкой одежде и многих бытовых изделиях, таких как шариковые ручки и износостойкие ножи. Гафний используется в ядерных стержнях управления и суперсплавах. Изделия из циркона также используются в двигателях, электронике, космических аппаратах и керамической промышленности.

Цирконы способны выдерживать такие процессы, как эрозия, перенос и метаморфизм, поэтому они сохраняют информацию о прошлых геологических процессах. Они являются одним из ключевых минералов, используемых геологами для определения возраста горных пород. Цирконы содержат незначительные количества урана и тория, которые со временем подвергаются радиоактивному распаду. Поскольку скорость радиоактивного распада известна, ученые могут измерить небольшое количество этих элементов в цирконе, чтобы определить возраст вмещающей породы. Цирконы, извлеченные из горных пород изДжек Хиллз in Западная Австралияим около 4,4 миллиарда лет.

Более подробная информация о том, как цирконы используются для разработкивозраст горных пород.

Циркон является популярным драгоценным камнем, поскольку он доступен в различных цветах, а бесцветные ограненные цирконы используются в качестве замены бриллиантов.Гиацинтэто название циркона ювелирного качества, который имеет цвет от желто-красного до красно-коричневого.звездный светназвание дано голубому циркону, подвергнутому термической обработке. Циркон иногда путают скубический цирконий, синтетическая кристаллическая форма диоксида циркония (ZrO₄), который можно огранить и использовать как драгоценный камень.

История

Циркон - популярный драгоценный камень, который используется уже почти 2000 лет. Циркон ювелирного качества добывается из речных отложений в Шри-Ланке, Камбодже, Мьянме и Вьетнаме на протяжении сотен лет. Цирконы упоминаются в Библии, а индуистская легенда описывает зеленые листья циркона, преподнесенные богу в дар.

В 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот, анализируя состав циркона, открыл цирконий. Этот металл был выделен из циркона шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом в 1824 году.

Голубой циркон встречается во многих ювелирных изделиях английского происхождения, произведенных в 1880-х годах, потому что в то время он был в моде. Однако в начале 1900-х годов циркон иногда использовался обманным путем в качестве заменителя алмаза, поэтому часто этот драгоценный камень воспринимается как "имитация" драгоценного камня.

Минеральные пески, содержащие циркон, были впервые добыты в Австралии в Байрон-Бей, штат Новый Южный Уэльс, в 1934 году. Затем индустрия добычи песка распространилась вдоль побережья на север до острова Фрейзер в Квинсленде. В 1970-х и 1980-х годах в Западной Австралии были обнаружены новые залежи минеральных песков. В настоящее время известно, что месторождения минеральных песков имеются в каждом австралийском штате и Северной территории.

Образование

Циркон очень распространен в земной коре. Он содержится в большинстве магматических и метаморфических пород, однако его можно не заметить из-за очень малого размера частиц. Из-за своей твердости и долговечности он плохо поддается атмосферным воздействиям, поэтому также встречается в осадочных отложениях и является обычным компонентом большинства песков. Однако циркон редко встречается в основных породах и очень редко в ультраосновных магматических породах.

Зерна циркона обычно имеют размер всего несколько миллиметров, но некоторые из самых крупных кристаллов циркона образуются в пегматитах, богатых карбонатами магматических породах и в известняках, которые были изменены горячими флюидами (гидротермальный метаморфизм).

На формирование отложений циркона могут уйти миллионы лет. Когда горные породы, содержащие циркон, подвергаются выветриванию и эрозии, выделяются крошечные крупинки циркона. Они могут сохраняться в почвах, отложениях или осадочных породах миллионы лет, переживая многочисленные циклы выветривания, эрозии, осаждения и поднятия. В качестве альтернативы зерна могут быть перенесены вместе с другими более твердыми минералами потоками в море. Затем волны выбрасывают более тяжелые минералы обратно на пляж. В результате этих процессов на пляже образуется большое количество циркониевых песков.

Ресурсы

Австралия обладает крупнейшими в мире запасами циркона (около 35% мировых запасов циркона). Австралия также производит больше циркона, чем любая другая страна; только в 2016 году из Австралии было экспортировано 560 тыс. тонн цирконового концентрата. Большая часть этого материала была добыта из залежей тяжелого минерального песка в Виктории и Западной Австралии. Эти аллювиальные отложения содержат в основном субмиллиметровые зерна циркона, полученные в результате выветривания горных пород.

Месторождения минерального песка широко распространены в Австралии; они встречаются вдоль побережья Восточной Австралии от центра Нового Южного Уэльса до Кейп-Йорка в Квинсленде. Крупные залежи олд-бич обнаружены в Виктории, юго-западной части Нового Южного Уэльса и Южной Австралии в бассейне реки Мюррей и в бассейне реки Эвкла в Южной Австралии и Западной Австралии. В других районах Западной Австралии залежи Олд-Бич обнаружены вдоль береговой линии от южной оконечности до Дерби. Около 10% запасов циркона невозможно добыть, поскольку они расположены недалеко от побережья, земля используется для сельского хозяйства, создания национальных парков или городского развития.

Основным источником австралийского циркона ювелирного качества являются аллювиальные отложения щелочных базальтов в Тасмании, Новом Южном Уэльсе и Квинсленде. Наиболее известным местом залегания циркона ювелирного качества является месторождение Грязевой резервуар в Странгвейсе, Северная территория. Кроме того, циркон часто встречается рядом с сапфирами, поэтому его можно найти на месторождениях драгоценных камней в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе.

Дополнительная информация о ресурсах и производстве.

Добыча полезных ископаемых

Циркон добывается из речного гравия уже более 2000 лет. На ранних этапах добыча циркона велась главным образом для получения привлекательных кристаллов, которые можно было использовать в качестве драгоценных камней. Сегодня большая часть циркона добывается из отложений на пляжах или аллювиальных отложениях. Циркон часто является побочным продуктом на горнодобывающих или перерабатывающих предприятиях, где добывают ильменит и рутил из-за содержания в них титана.

Циркон добывается методом сухой добычи, если месторождение неглубокое или содержит более твердые материалы. Для извлечения руды используются экскаваторы и скреперы, которые затем транспортируются грузовиками или бульдозерами на завод первичной переработки. Затем руда транспортируется на обогатительную фабрику мокрым способом по наземному конвейеру или по шламопроводу.

Землечерпательные (мокрые) методы добычи используются, если руда находится ниже уровня грунтовых вод или в районах с высокими дюнами. В этом процессе используется землечерпалка, плавающая в искусственном водоеме. Из него извлекается песок, который затем отправляется на первую стадию переработки в обогатительную фабрику, установленную на земснаряде. Земснаряд постоянно перемещается, оставляя за собой песок из хвостохранилищ. После извлечения минерального песка горнодобывающие компании восстанавливают землю и заменяют растительность.

Некоторые из лучших драгоценных кристаллов циркона добываются непосредственно из полостей в пегматите. Затем цирконы взвешиваются и сортируются перед отправкой на огранку или обработку.

Обработка

Плотность циркона позволяет отделять его зерна от других минералов путем механического разделения. На обогатительной фабрике мокрого обогащения добытый минеральный песок или руда промывается через серию спиральных сепараторов для отделения тяжелых минералов от более легких кварцевых и глинистых материалов. Затем тяжелые минералы разделяются на составляющие минералы в процессе сухой обработки с использованием магнитных и электростатических пластинчатых сепараторов при различных температурах. Циркон перед транспортировкой высушивается, сортируется и калибруется, а иногда и измельчается на мельницах.

Большинство натуральных цирконов ювелирного качества - желтые, красные или коричневые. При нагревании и облучении можно получить бесцветный, синий, зеленый и многие другие цвета циркона. Синий - самый популярный цвет циркона. Циркон, ограненный для использования в ювелирных изделиях, в основном не содержит включений, но может содержать длинные параллельные вкрапления, которые создают эффект кошачьего глаза, когда камень огранен в виде кабошона. Цирконы обычно ограняются с помощьюблестящийстиль, но есть и то,огранка из циркона, который имеет восемь дополнительных граней вокруг нижней части драгоценного камня.

Более подробная информация о огранке драгоценных камней

Дополнительная информация

Дополнительная информация о ресурсах и производстве
Более подробная информация о драгоценных камнях