紅鋯石

紅鋯石

徠紅鋯石(英語:jacinth)為紅褐色或褐紅色的鋯石。除天然紅鋯石外,一些鋯石經熱處理或x射線用射也可獲得深紅褐色或深紅色。後者若長期暴露在日光下會褪色,先變淺,后褪為紫色,最後無色。因此,在某些文獻中被稱為紫瑪瑙。加拿大安大略省曾發現一個重達15磅、長約30厘米的紅鋯石晶體,但其透明度較差。我國海南島也有天然紅鋯石出產。

基本介紹


紅鋯石
紅鋯石
(Zircon),是天然礦物的一種,化學成份為硅酸鋯(Zirconium Silicate, ZrSiO4)。鋯石的化學成分為ZrSiO4。可含微量的Fe、Mn、Ca、U、Th等成分。由於U、Th等放射性元素的存在,可使鋯石的結晶程度有不同程度的降低。鋯石是一種硅酸鹽礦物,它是提煉金屬鋯的主要礦石。

應用


鋯石廣泛存在於酸性火成岩,也產於變質岩和其他沉積物中。鋯石的化學性質很穩定,所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。鋯石有很多種,不同的鋯石會有不同的顏色,如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。經過切割后的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石風信子石。鋯石,可以耐高溫的,溫度可以達到3000℃以上的高溫。一般首飾類耐高溫度750℃-1250℃。

性質


物理性質

鋯英石屬四方晶系,常呈短小柱狀。金屬光或玻璃光澤,普遍為棕色或淺灰色或紅色,黃、藍及無色透明、不透明。鋯英石不溶於酸和鹼,無磁性或弱磁性,導電性弱。鋯英石砂具有較低的熱膨脹性、較高的導熱性,而且有較強的化學穩定性。折光率"高型"1.925-1.984,"低型"1.780-1.815。雙折射率"高型"0.059,"低型"0.005。"高型"色散較強,為0.04。硬度"高型"7-7.5,"低型"6。密度"高型"4.6-4.8克/立方厘米,"低型"3.9-4.1克/立方厘米。具較強的脆性。紫外線照射下,"高型"鋯石呈紅色熒光。

化學性質

紅鋯石的主要成分是硅酸鋯,化學分子式為Zr[SiO4],除主要含鋯外,還常含鉿、稀土元素、鈮、鉭、釷等。

用途介紹


世界上有80%的鋯石直接用於鑄造工業、陶瓷、玻璃工業以及製造耐火材料。少量的鋯石用於鐵合金、醫藥、油漆、製革、磨料、化工及核工業。極少量的鋯石用於冶鍊金屬鋯。鋯英石砂可用作鑄造廠鐵金屬的鑄型材料。鋯英石與含鋁礦物配合可製成鋯、鋁磨料。還可用作玻璃窯的磚塊。鋯合金是原子能工業中應用較廣的材料,主要用在原子能發電站核動力艦船及潛艇等的核反應堆中。含鋯的塗料具有絕緣性,可做絕緣玻璃塗料,也可做防焦結塗料、難熔絕緣塗料、絕熱塗料。含鋯鞣料可鞣製優質白色皮革。用鋯化合物浸漬過的織物具有防水性、耐熱性及防腐性。
在西方人看來,佩帶紅鋯石可以起到催眠作用,可以驅走瘟疫,戰勝邪惡。現今有些國家把鋯石和綠松石一起作為"十二月誕生石",象徵成功和必勝。高型鋯石是岩漿早期結晶的礦物,不含或少含放射性元素,對人體無害。

合成方法


選礦方法需重、磁、浮、電等方法聯合使用。如果沒有選擇性高的特殊藥劑,單一的浮選方法很難獲得合乎工業要求的精礦產品。
紅鋯石
紅鋯石
(1)重選法鋯英石多賦存在鈦鐵礦中,並往往伴生有赤鐵礦鉻鐵礦以及石榴石等重礦物,因此富集鋯英石在最初階段往往採用重選法,如用搖床先將重礦物與脈石(石英、長石、黑雲母)等分開,然後再用其他選礦手段與其他重礦物分離。
(2)浮選方法浮選常用的捕收劑為脂肪酸類,如油酸、油酸鈉;礦漿調節劑以蘇打為主,pH=7~8;抑製劑為硅酸鈉;活化劑為硫化鈉和重金屬鹽類如氯化鋯,氯化鐵,也有用草酸調節礦漿至酸性,用胺類或胺類衍生物作捕收劑。
(3)電選法電選法是利用礦物導電性差異將鈦鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、錫石金紅石等導電礦物與鋯英石、獨居石、石榴石、磷灰石等非導電礦物分離。電選前應預先脫泥分級,烘乾加熱及加藥處理。
(4)磁選法重礦物中磁性礦物有鈦鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、石榴石、黑雲母、獨居石等;鋯英石為非磁性礦物或弱磁性礦物(某些礦床中鋯英石中含有鐵則為弱磁性)。磁選方法分乾式和濕式兩種。乾式磁選需將入選物料加熱乾燥、分級等預處理而後才能進行分選。而濕式強磁場磁選機其分選粒度較寬、粒度下限可達20μm,因此當鋯英石粒度細時採用濕式磁選機較為適宜。

貯存方法


庫房通風低溫乾燥,與易燃物、可燃物、危險品分開存放。與鋰接觸劇烈反應。與酸不能配伍。

理化性能


無色、淡黃、紫紅、淡紅、藍、綠、煙灰色等。玻璃至金剛光澤,斷口油脂光澤。透明到半透明。硬度7.5~8。相對密度4.4~4.8。因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光澤、密度、硬度均下降。X射線照射下發黃色,陰極射線下發弱的黃色光,紫外線下發明亮的橙黃色光。偏光鏡下:無色至淡黃色,色散強,折射率大。No=1.91~1.96,Ne=1.957~2.04。均質體折射率降低,N=1.60~1.83。熔點2340~2550℃。氧化條件下,在1300~1500℃穩定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 SiO2。線性熱膨脹係數5.0?10-6/℃(200~1000℃),且耐熱震動,穩定性良好。高溫下不與CaO、SiO2、C、Al2O3等反應,抗渣蝕能力強,不粘鋼水。

結構與形態


在各種火成岩中作為副礦物產出。在鹼性岩和鹼性偉晶岩中可富集成礦,著名的產地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集於砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產於寮國、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的鹼性玄武岩中也有寶石級的鋯石。鋯石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料,也用於國防和航天工業。鋯石是硅酸鹽類礦物,按其物理性質和化學成份可分為高型和低型兩個變種。結晶完整的晶體多為“高型”;晶體極差或無晶者為“低型”。也有分為高、中、低三種的。但就寶石價值來說,高型鋯石價值較高。鋯石是天然寶石中折射率僅次於鑽石、色散值很高的寶石,無色透明的鋯石酷似鑽石,是鑽石很好的代用品。常用的鋯石多呈無色、紅褐色、褐紅色、綠色等。但最流行的顏色是藍色和無色兩種,其中以藍色價值較高,且一般都經過人工熱處理。市場上的許多鋯石,都是經過熱處理之後再拿出來銷售。這是因為處理后的寶石比原來的寶石更漂亮、更好銷。鋯石的晶體屬四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。結構中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結構可視為由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角十二面體聯結而成。[ZrO8]三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。復四方雙錐晶類,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀,且形態與成分密切有關。主要單形:四方柱m、a,四方雙錐p、u,復四方雙錐x。可依成膝狀雙晶。可與磷釔礦成規則連生。

折射率


高型徠鋯石折射率1.925-1.984(±0.040),雙折射率0.059;低型鋯石折射率1.810-1.815(±0.030),無雙折射。