鋯英砂
以鋯的硅酸鹽為主要組成的礦物
鋯砂亦稱鋯英砂、鋯英石，是一種。純凈的鋯英砂為無色透明晶體，常因產地不同、含雜質的種類與數量不同而染成黃、橙、紅、褐等色，結晶構造屬四方晶系，呈四方錐柱形，比重4.6～4.71，比重的變化有時與成分和蝕變狀態有關鋯英石解理不完全，均勻莫氏硬度為7～8級，折射率1.93－2.01，熔點隨所含雜質的不同在2190~2420℃內波動。
鋯英石是一種主要由火成岩形成時從岩漿中結晶出來的鋯、硅和氧組成的礦物。鋯英石也產於岩脈和變質岩中。它屬四方晶系，常呈發育良好的錐狀小四方柱體，也成不規則粒狀。性脆，斷口貝殼狀。是優質的耐火材料。多與鈦鐵礦、金紅石、獨居石、磷釔礦等共生於海濱砂中，經水選、電選、磁選等選礦工藝分選后而得到。
鋯英砂（鋯英石）是十二月生辰石，象徵成功。（十二月生辰石還有綠松石、青金石）它的英文名字是 Zircon 。鋯英石為礦物名稱，舊稱鋯石，風信子石，透明者作為寶石，稱鋯石寶石。它是地球上形成最古老的礦物之一，作為一種硅酸鹽礦物，化學性質很穩定，所以成為同位素地質年代學最重要的定年礦物，已測定出的最古老的鋯石（Zircon）形成於43億年以前。
鋯英砂
鋯英砂（鋯英石）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。鋯英砂（鋯英石）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。
晶體呈短柱狀，通常為四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形。由於形成條件的不同，晶體形態不同。如鹼性火成岩中的鋯石四方雙錐發育呈雙錐狀；酸性火成岩中的鋯石柱面和錐面均發育，呈柱狀；中性火成岩中的鋯石柱
鋯英石
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ZrOSiO。線性熱膨脹係數5.010-6/℃（200~1000℃），且耐熱震動，穩定性良好。高溫下不與CaO、SiO、C、AlO等反應，抗渣蝕能力強，不粘鋼水。
鋯英砂（鋯英石）在各種火成岩中作為副礦物產出，其中在酸性岩和鹼性岩中分佈廣泛。在鹼性岩和鹼性偉晶岩中有時可富集。挪威南部霞石正長岩和俄羅斯烏拉爾的正長偉晶岩中產有大量鋯石。由於天然鋯石(氧化鋯）的物理化學性質穩定，常富集於砂礦中。世界上重要的寶石級鋯石，產於寮國、柬埔寨、泰國、緬甸等。
中國寶石級鋯石產於華東、華南、華北等地的鹼性玄武岩中。鋯石是提取鋯和鉿的最重要礦物原料，又是國防尖端工業中重要的礦物材料。鋯石熔點高達3000℃以上，可作航天器高溫絕熱瓦的材料。
鋯英砂（鋯英石）的深加工產品鋯石（氧化鋯）的成分中含有放射性元素鈾（U）和釷（Th）。但含量很低，遠低於安全係數。所以大家可以放心地佩戴鋯石裝飾品。鋯石是一種性質特殊的寶石。它有較高的折光率和較強的色散，無色或淡藍色的品種加工后，象鑽石一樣有較強的出火現象。由於它在外觀上與鑽石很相似，因而被譽為可與鑽石媲美的寶石。
早在古希臘時，這種美麗的寶石就已被人們所鍾情。相傳，猶太主教胸前佩戴的十二種寶石中就有鋯石，稱為“夏信斯”。據說，鋯石的別名“風信子石”，就是由“夏信斯”轉言而來，流行於今天的日本，我國的香港及內地。
鋯石一名源於阿拉伯語的朱之意和金色之意，而古印度曾稱鋯石為“月食石”。這也說明這種寶石的顏色常見於紅色、金黃色、無色。同時從另一個側面說明，鋯石在古時的阿拉伯、波斯和印度地區就十分受歡迎。
大家知道，許多東西經過熱處理就可以變性，鋯石也是如此。如果對低型的鋯石加熱到一定程度時，其就會變成無色透明晶體。比如：斯里蘭卡的鋯石多為綠色低型的，經過熱處理后，顏色明顯變淡，成為高型的鋯石寶石。中國海南省產的紅色、棕色鋯石，經過熱處理，可以變成無色的。
寶石界把鋯石、綠松石、青金石同列為十二月生辰石，象徵勝利，好運，是成功的保證。
加工處理
鋯石
中國有部分紅色或棕紅色的鋯石，不經改色處理，也可直接研磨成美麗的寶石。但應該注意，中國紅低型鋯石也是二色性較強的寶石。如果從紅鋯石某一方向上看是紅色，而從另一方向看，又是淡色或接近無色。所以，加工時，必須按一定方向研磨，讓紅色出現在磨型正面。
評價與選購
主要依據因素是顏色、凈度、切磨的款式和重量。鋯石的最為流行的顏色為無色和藍色，以藍色者價值較高。無色鋯石：是寶石級鋯石的最優質品種，因其色散度高，透明無色，常用做鑽石的代用品。藍色鋯石：是鋯石的優質品種，價值最高，以鮮艷的藍色，透明無暇和高的色散倍受人喜愛。鋯石性脆，硬度比鑽石低的多，當做飾品佩帶時必須小心。鋯石 - 誤區 我們在商場里看到的一些鑽石的替代品——營業員聲稱的鋯石（Zircon），並不是前文所說的天然鋯石（Zircon），而且一種人工合成的立方氧化鋯（Cubic Zirconia），簡稱CZ,價格遠低於天然鋯石（Zircon），是鑽石的一種最常見的替代品，請勿將它與天然鋯石（Zircon）混淆。
鋯礦儲量地域分佈高度集中，鋯礦儲量主要分佈在澳大利亞、南非等國，分佈高度集中。從資源地域分佈上來看，世界鋯礦資源儲量主要掌握在澳大利亞、南非、烏克蘭、印度和巴西的手中，五個國家佔據了全球86%的鋯礦資源，資源壟斷十分明顯。根據美國地質勘探局統計，中國鋯礦儲量僅50萬噸，佔世界鋯礦資源不足1%。
產量增速走向平穩，供給結構變動
從總量來看，鋯礦產量在經歷快速增長后逐步走向平穩。2003年至2007年，全球鋯礦石產量經歷了一輪高速發展。全球鋯礦石產量從2003年的100.8萬噸增長至2007年的154.6萬噸，複合增長率達11.3%。此後，由於金融危機的影響，2008年和2009年鋯礦產量迅速減少。2010年和2011年鋯礦供給隨著經濟復甦出現了反彈，但仍未恢復到2007年水平。n從產量結構來看，鋯礦供給出現小幅度的結構變動。從供給結構來看，由於具有資源優勢，澳大利亞和南非歷來是鋯礦供給的主要國家。美國作為最早將鋯資源工業化的國家，近年來在鋯礦的供給上呈現出逐年下降的趨勢。與此同時，隨著勘探工作的進一步深入，莫桑比亞和印度尼西亞的鋯礦產量呈增長態勢，為全球鋯礦供給作出邊際貢獻。
鋯礦供給呈寡頭壟斷格局
澳大利亞與南非兩國實現了全球70%鋯礦生產。從地域分佈來看，全球鋯礦供給的地域結構與鋯礦儲量結構相似，主要集中在澳大利亞和南非兩國。根據Iluka統計，2010年澳大利亞和南非兩國實現了全球70%鋯礦供給，是全球最大的鋯礦生產地區。三巨頭控制全球70%的鋯礦供給，寡頭壟斷格局明顯。從公司層面來看，全球鋯礦供給主要由澳大利亞的Iluka、Rio Tinto和南非的Exxaro所控制。2010年，三大巨頭控制全球70%的鋯礦供給，行業寡頭壟斷格局明顯。
我國鋯英砂年產量約在全球總產量的7%，海南是國內鋯英砂的主要生產地。我國的鋯資源儲量居世界第九位，2011年全國鋯英砂產量約為10萬噸，全球總產量的7%。國內鋯資源主要分佈在廣東、海南、廣西等東南沿海省份及西南的四川、雲南。海南是我國最大的、最重要的鋯鈦礦物的採選和銷售市場，其產量佔據了國內鋯鈦產量的90%以上。據不完全統計，海南現有的鋯鈦礦採選能力為20萬噸/年，但由於開採無序和開採條件等的限制，現在的產能發揮僅僅不足50%。
鋯英砂（鋯英石）極耐高溫，其熔點達2750攝氏度。並耐酸腐蝕。世界上有80%的直接用於鑄造工業、陶瓷、玻璃工業以及製造耐火材料。少量的用於鐵合金、醫藥、油漆、製革、磨料、化工及核工業。極少量的用於冶鍊金屬鋯。
含ZrO65～66%的鋯英石砂因其耐熔性(熔點2500℃以上)而直接用作鑄造廠鐵金屬的鑄型材料。鋯英石砂具有較低的熱膨脹性、較高的導熱性，而且較其他普通耐熔材料有較強的化學穩定性，因此優質鋯英石和其他各種粘合劑一起有良好的粘結性而用於鑄造業。鋯英石砂也用作玻璃窯的磚塊。而鋯英石砂和鋯英石粉與其他耐熔材料混合還有其他用途。
鋯英石礦
鋯英砂（鋯英石）和白雲石一起在高溫下反應生成二氧化鋯或鋯氧(ZrO)。鋯氧也是一種優質耐熔材料，雖然其晶形隨溫度而變。穩定的鋯氧還含有少量的鎂、鈣、鈧或釔的氧化物，穩定的鋯氧熔點接近2700,它抗熱震，在一些冶金應用中比鋯英石反應差。穩定的鋯氧導熱性低，在工業鋯氧中，二氧化鉿作耐熔物使用是無害的。
金屬形式存在的鋯，主要用於化學工業和核反應堆工業，以及用於要求耐蝕、耐高溫、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工業，在美國，鋯總消耗量中約有8%用於這些工業，而鉿金屬的唯一有意義的應用是用在軍艦的核反應堆。
鋯金屬，用多段提煉法獲得，最初鋯英石在電爐中和焦炭反應產生碳氫化鋯，然後氯化生成四氯化鋯。鎂還原四氯化鋯法（Thekrollprocess）包括四氯化物的還原，它把鎂金屬放在一種惰性的氣體中，用來獲得海綿狀鋯金屬。可以用碘化物熱離解法精鍊高純度鋯金屬，在這一過程中，依靠金屬和碘蒸氣在200℃的溫度下發生反應，並將易揮發的碘送往連接器中，使鋯成為易揮發碘的形態，從而與大多數雜質分離。大約在1300℃的溫度下，碘化物在加熱的燈絲上被分離。燈絲上附著高純度的鋯。釋放出來的碘從燈絲中轉移，這種產物稱為鋯晶棒。
我國經濟持續平穩增長，預計到2015年中國的鋯英砂需求量將達到或超過65萬噸，而且硅酸鋯和其它化學鋯仍將是中國最大、最穩定的鋯英砂終端市場。
目前，中國自采自選的鋯英砂量僅占進口總量的10%左右，加工的中、尾礦摺合成精礦平均約為8萬噸，也只佔進口總量的10%左右。因此，中國的鋯英砂約80%依賴進口。進口國家的多元化以及國內公司走出國門與境外企業、礦山國合作開採，無疑會對鋯英砂的進口渠道和評議價格產生一定的積極影響。受中國鋯礦資源品種、地理環境以及生產規模的制約，在相當一段時期，中國鋯英砂依賴進口的格局不會改變。近來海南泰鑫礦業公司獲准開採海南鋯英砂，其自采自選產量將超過30萬噸。
雖然兩三年後我國自產的鋯英砂會有所增加，但數量不會很大。
1、硅酸鋯產業對鋯英砂需求
硅酸鋯生產是我國鋯英砂消耗最大的行業。硅酸鋯是我國第一大鋯英砂消費產業，占進口鋯英砂的比例高達70%以上；2007年和2008年受金融危機影響，我國硅酸鋯生產消耗鋯英砂的量有所減少，到2009年已開始恢復。
我國現有近50家規模不等的硅酸鋯生產企業，產能接近40萬噸，主要分佈在我國的陶瓷產區。其中福建省產能佔全國產能的50%左右，排位第一；接下來是山東、廣東、河南、江蘇、浙江等。且該產業仍處在不斷增加的勢頭。最近，海南省新批准的近海開採及深加工方案也是生產硅酸鋯。今後五年，中國的硅酸鋯產業仍然是鋯英砂的最大用戶，年用量將會達到45萬噸左右。
2、氧氯化鋯行業對鋯英砂的需求
近十年來由於環保、成本、價格等方面的原因，原來生產氧氯化鋯的美國、日本目前已不再生產。
全世界除南非、印度還有少量的氧氯化鋯生產外，幾乎全部集中在中國。中國目前已經成為世界上最大的氧氯化鋯的生產國、消費國和出口國。這也是中國鋯英砂消耗的又一大用戶。
3、核級鋯材生產對鋯原料的需求
為了滿足我國對能源的需求，國家鼓勵發展核電事業。中國目前已經成為在建核電站最多的國家。
由於核級鋯材是核電站運行的關鍵材料之一，因此發展核電就會需要大量的核級鋯材，核級海綿鋯生產也就成為國家重點扶持項目。國內掀起了一股核級海綿鋯生產建設的熱潮。如維科、百盛、晶安、金成等，設計年總產能將達到5000t左右。核級海綿鋯製取主要是鋯鉿分離。目前除了法國用火法分離鋯鉿以外，美國、日本均採用濕法分離鋯鉿生產核級海綿鋯。中國新建的核級海綿鋯廠也是採用濕法分離鋯鉿。濕法分離鋯鉿的主要原料為氧氯化鋯。如果以我國核電站運行需要4000t海綿鋯來計算，那麼我國核電行業將需要鋯英砂20000t。
4、鋼鐵和玻璃面板行業對鋯英砂的需求
我國的鋼鐵、玻璃製造工業發展迅速，鋯英砂的消耗量曾達到40萬噸左右。近年來，隨著鋼鐵和平板玻璃產業的兼并、調控和限制，特別是研製出了廉價鑄造型砂作為鋯英砂的替代品，使鋯英砂的用量在逐漸減少，年用量不會超過35萬噸。
