Minerāli

Cirkons



Izmanto kā dārgakmens vairāk nekā 2000 gadus. Mūsdienās tā ir galvenā cirkonija rūda.


Cirkona kristāls: Neliels labi veidotu cirkonu kristālu kopums, kas skaidri parāda, ka cirkons ir tetragonālās kristālu sistēmas loceklis. Četrpusīgie kristāli ir prizmatiski ar kvadrātveida šķērsgriezumu un beidzas ar piramīdu. Lielākais kristāls klasterī ir aptuveni 1,7 centimetru garš. Paraugs no Mt. Malosa, Malāvija.

Kas ir cirkons?

Cirkons ir cirkonija silikāta minerāls ar ZrSiO ķīmisko sastāvu4. Tā ir izplatīta visā pasaulē kā mazā daļa no muļķīgajiem, metamorfiskajiem un nogulumiežiem.

Cirkons ir populārs dārgakmens, kas tiek izmantots gandrīz 2000 gadus. Tas notiek dažādās krāsās, un tam ir spilgtums un uguns, kas konkurē ar dimanta krāsu. Bezkrāsainu cirkonu dažreiz izmanto kā zemāku cenu alternatīvu dimantam. Cirkonu nevajadzētu sajaukt ar kubisko cirkoniju, kas ir cilvēka radīts materiāls.

Cirkons ir sastopams lielākajā daļā augsnes un molisko nogulumu. Ar cirkoniem bagāti nogulumi tiek iegūti, un iegūto cirkonu izmanto metāla cirkonija un cirkonija dioksīda iegūšanai. Tos izmanto visdažādākajos ražotajos izstrādājumos un rūpnieciskajos procesos.

Cirkons Gem Rough: Straumīgi noapaļoti cirkona kristāli no aluviālās atradnes Austrālijā. Kaut arī brūns cirkons nav ļoti tirgojams, lielu daļu tā var mainīt uz bagātīgu zilu krāsu, karsējot samazinošā atmosfērā līdz 900 līdz 1000 grādiem pēc Celsija. Šo akmeņu izmērs ir no aptuveni 5 līdz 10 milimetriem.

Cirkona ģeoloģiska parādība

Cirkons ir primārais minerāls, kas pieejams lielākajā daļā granīta iežu. Tas atrodas arī gneisos un citos iežos, kas iegūti no cirkonu saturošu citu iežu metamorfisma. Cirkons ir tik izplatīts un plaši izplatīts pa Zemes virsmas klintīm, ka to varētu uzskatīt par visuresošu minerālu. Tomēr cirkonu klintis un nogulumos parasti nepamana, jo tas ir ļoti mazs. Cirkona graudi, kuru lielums pārsniedz dažus milimetrus, ir reti - parasti to lielums ir mazāks par vienu milimetru. Tas ir viens no visbiežāk sastopamajiem Zemes minerāliem.

Cirkons ir ļoti izturīgs pret ķīmiskām izmaiņām un nobrāzumiem. Kad klinšu vienības, kas satur cirkonu, ir attārpotas un to nogulumi tiek iznīcināti, izkliedē milzīgs skaits niecīgu cirkonu kristālu. Tie var saglabāties augsnēs, nogulumos un nogulumiežos miljoniem - pat miljardiem gadu. Viņi var pārdzīvot vairākus pacēluma, atmosfēras ietekmēšanas, erozijas un nogulsnēšanās ciklus.

Daži no lielākajiem cirkona kristāliem veidojas pegmatītos, karbonātos, citur nezināmos iežos, kas pazīstami kā karbonāti, un kaļķakmenos, kurus izmaina hidrotermiskā metamorfisms. Šie lielie cirkoni dažreiz ir ļoti dzidri un piemēroti izmantošanai kā dārgakmeņi.

Fasēta cirkons: Dabiski un termiski apstrādāti cirkoni krāsu gammā, ieskaitot baltu, šampanieti, zilu, zaļu, dzeltenu, persiku, rozi, konjaku, medu un moku. Šie akmeņi ir apmēram 5 milimetri lieli un kopā sver aptuveni 7,47 karātus. Baltā, zilā, zaļā, dzeltenā, persiku un rožu krāsas ir iegūtas termiski apstrādājot.

Cirkona fizikālās īpašības

Ķīmiskā klasifikācijaSilikāts
KrāsaParasti dzeltena, brūna vai sarkana. Arī bezkrāsains, pelēks, zils un zaļš.
SvītruBezkrāsains. Parasti grūtāk nekā švīku plāksne.
SpīdumsStiklveida līdz adamantīnam, dažreiz taukainai.
DiafānitāteCaurspīdīgs līdz caurspīdīgs
SagraušanaNepilnīgs
Mosa cietība7.5
Īpaša gravitāte4.6 līdz 4.7
Diagnostiskās īpašībasCietība, spīdums, īpatnējais smagums
Ķīmiskais sastāvsZrSiO4
Kristāla sistēmaTetragonāls
LietojumiCirkonija metāla rūda, cirkonija dioksīda rūda, balināšanas līdzekļi, baltais pigments, dārgakmeņi, radiometriskā datēšana.

Cirkons kā dārgakmens

Cirkons ir izmantots kā dārgakmens vairāk nekā 2000 gadus. Tā ļoti augstā izkliede un refrakcijas koeficients piešķir tai spožumu un uguni, kas konkurē ar dimanta pretestību. Šī iemesla dēļ bezkrāsains slīpēts cirkons ir izmantots gan kā populārs, gan krāpniecisks dimanta aizstājējs.

Gemologi un daudzi zinoši juvelieri spēj ātri atšķirt cirkonu no dimanta. Lai to izdarītu, viņi caur galda šķautni ieskatās akmenī un ar 10x lupa koncentrējas uz paviljona šķautņu krustojumiem. Paviljona šķautņu krustojumiem vajadzētu parādīties kā dubultattēliem, ko izraisa cirkona dubultā refrakcija. Dimantam ir tikai refrakcija un tas neuzrādīs akmens īpašību dubultošanos. Šo pašu testu var izmantot, lai atšķirtu cirkonu no kubiskā cirkonija oksīda.

Cirkons ir populārs dārgakmens, jo tas ir pieejams dažādās patīkamās krāsās. Lielākā daļa dabisko cirkonu ir dzeltenā, sarkanā vai brūnā krāsā. Sildīšanu un apstarošanu var izmantot bezkrāsainas, zilas, zaļas un daudzu citu cirkonu krāsu iegūšanai. Zilā krāsa ir vispopulārākā cirkona krāsa. Apmēram 80% no šodien pārdotajiem cirkoniem ir zilā krāsā.

Lai arī tas nav tik izturīgs kā dimants, cirkonam ir laba fiziskā izturība kā dārgakmenim. Tā cietība ir 7,5 un nepilnīga šķelšanās. Šī kombinācija padara to piemērotu lielākajai daļai dārgakmeņu lietojumu, kas ietver gredzenus, auskarus, kulonus, piespraudes un citas rotas. Daži cirkoni, it īpaši termiski apstrādāti dārgakmeņi, var būt trausli. Šo dārgakmeņu šķautņu malas ir jutīgas pret niķiem un šķembām.

Cirkona bojājumi sauļošanās un nagu salonos

Lielāko daļu rotaslietu šodien pārdoto zilo cirkonu iegūst, termiski apstrādājot brūno cirkonu reducējošā atmosfērā līdz 900 līdz 1000 grādiem pēc Celsija. Daži cilvēki ir sabojājuši šos zilos cirkonus, pakļaujot tos ultravioletajam starojumam sauļošanās gultās vai zem ultravioletajām lampām, ko izmanto, lai sacietētu ar akrila nagu nagu līmēm. Tikai dažu minūšu iedarbības laikā zilā krāsa var noārdīties līdz brūnai. Dažu šo dārgakmeņu krāsa ir atjaunota, pakļaujot kvēlspuldzei zemu jaudu. Lai nesabojātu jauko dārgakmeni, noņemiet rotas sauļošanās un nagu salonos. 1

Cirkona koncentrāta ražošana: Cirkona minerālu koncentrāti tiek iegūti, iegūstot smagas minerālu smiltis no sauszemes un jūras atradnēm. Austrālija, Dienvidāfrika, Ķīna, Indonēzija, Mozambika, Indija, Ukraina, Šrilanka, Madagaskara, Brazīlija, Kenija un vairākas citas valstis 2014. gadā ražoja cirkona koncentrātu 2.

Smago minerālu ieguve: Fotoattēls ar Concord smago minerālu smilšu raktuvēm Virdžīnijas dienvidu centrā. Vāji konzolēti pliocēna vecuma smilšu un dūņu nogulumi šeit satur apmēram 4% no svara smagos minerālus. Ilmenīta, leikoksēna, rutila un cirkona atgūšanai izmanto atdalīšanas iekārtu. 3

Cirkona ieguve

Cirkonu iegūst no straumes grants vairāk nekā 2000 gadus. Šī cirkona agrīnā ieguve galvenokārt bija paredzēta, lai iegūtu jaukus kristālus izmantošanai kā dārgakmeņiem. Mūsdienās lielāko daļu cirkona iegūst, iegūstot vai padziļinot ar cirkonu bagātinātus nogulumus. Šie nogulumi var būt pludmales, krasta vai aluviālās atradnēs.

Cirkona īpatnējais smagums ir no 4,6 līdz 4,7, kas ir daudz lielāks nekā tipiski nogulumu graudi, kas ir no 2,6 līdz 2,8. Šī īpatnējā gravitācijas starpība ļauj cirkona graudus atgūt nogulumos, mehāniski atdalot. Īpašas gravitācijas dalīšanas metodes ļauj rentabli atgūt cirkonu un citus smagos minerālus tikai dažu procentu rūdas pakāpē. Cirkons ir kopražojums ieguves / apstrādes operācijās, kurās titāna ieguvei izmanto ilmenītu un rutilu. Amerikas Savienotajās Valstīs cirkonu iegūst Virdžīnijā, Džordžijā, Ziemeļkarolīnā un Floridā.

Daudzās pasaules daļās rūpnieciska līmeņa cirkonu iegūst no aluviālās izcelsmes sauszemes un jūras atradnēm. Austrālija, Dienvidāfrika, Ķīna, Indonēzija, Mozambika, Indija, Ukraina, Šrilanka, Madagaskara, Brazīlija, Kenija un vairākas citas valstis bija nozīmīgi ražotāji 2014. gadā. Šajos aluviālajos atradnēs galvenokārt ir cirkonija graudi, kas nepārsniedz milimetrus, un kas iegūti no granīta klintis.

Dārgakmeņu cirkons simtiem gadu ir ražots no aluviālajām atradnēm Šrilankā, Kambodžā, Mjanmā un Vjetnamā. Nesenāki dārgakmeņu noguldījumi ir Austrālijā, Nigērijā un Madagaskarā. Dārgmetāla cirkonā izrakteņiem ir jābūt skaidriem kristāliem, kuru lielums ir vismaz vairāki milimetri. Parasti tos iegūst no karbonātu iežu un citu iežu tipu iedarbības, kas saistīti ar hidrotermisko aktivitāti. Daži no labākajiem dārgakmeņu cirkonu kristāliem tiek iegūti tieši no pegmatīta dobumiem.

Labākais veids, kā uzzināt par minerāliem, ir mācīties ar mazu paraugu kolekciju, ar kuru jūs varat rīkoties, pārbaudīt un novērot to īpašības. Lēti minerālu kolekcijas ir pieejamas veikalā Geology.com.

Cirkons, cirkonijs, cirkonijs un kubiskais cirkonijs

Četri materiāli: cirkonis, cirkonijs, cirkonija oksīds un kubiskā cirkonija oksīds sabiedrībā ir daudz neskaidri. Šo terminu kopsavilkuma definīcijas ir sniegtas zemāk.

Cirkons ir dabiski sastopams minerāls ar ZrSiO ķīmisko sastāvu4.

Cirkonijs ir sudrabaini balts metāls un ķīmisks elements. Tam ir 40 atomu skaits un Zr atomu simbols.

Cirkonijs ir cirkonija baltais kristāliskais oksīds ar ZrO ķīmisko sastāvu2. Dabiski sastopama, bet reti sastopama ZrO forma2 ir minerāls baddeleyite.

Kubiskais cirkonijs ir sintētisks dārgakmens, kura izskats ir ļoti līdzīgs dimants. Tas pārdod nelielu daļu no dimanta izmaksām un vēsturiski ir bijis visbiežāk izmantotais dimanta aizstājējs.

Visi šie materiāli ir saistīti. Cirkonijs, cirkonija oksīds un kubiskais cirkonijs tiek ražoti no rūpnieciski ražota cirkona.

Cirkona rūpnieciskie lietojumi

Cirkona atsauces
1 Zila cirkona atgriezeniska krāsu modifikācija ar ultravioleto starojumu ar garu viļņu starojumu, autors: Natans D. Renfro, Gems & Gemology, 52. sējums, 3. numurs, 2016. gada rudens.
2 Cirkons un Hafnijs, autors Džordžs M. Bedingers, 2014. gada minerālu gadagrāmata, Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskais dienests, 2016. gada augusts.
3 Smago minerālu smilšu atradņu modelis piekrastes vidē, Bredlijs S. Van Gosens, Deivids L. Fejs, Anjana K. Šahs, Filips L. Verplanks un Tods M. Hoefens, derīgo izrakteņu atradņu modeļi resursu novērtēšanai, zinātnisko pētījumu ziņojums 2010-5070-L, Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskais dienests, 2014. gads.
4 Minevila, Austrumu Adirondacks - Ģeofizikālie un ģeoloģiskie pētījumi, autore Anjana Šah, raksts Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģijas dienesta Derīgo izrakteņu programmas vietnē, kas pieejams 2016. gada novembrī.

Cirkonu smiltīm ir zems izplešanās koeficients, un tā ir ļoti stabila augstā temperatūrā. To izmanto kā ugunsizturīgu materiālu daudzās lietuvēs un liešanā. Viens no visizplatītākajiem lietojumiem ir keramikas ražošanā.

Cirkonija dioksīds (cirkonija oksīds) tiek iegūts, sasildot cirkona smiltis līdz pietiekami augstajai temperatūrai, lai sadalītu cirkona molekulu. Pulverveidā cirkonija dioksīds ir spilgti balts, ļoti atstarojošs un termiski stabils. To izmanto kā duļķainumu, balinātāju un pigmentu glazūrās un traipos, ko izmanto keramikai un keramikai. Ar itriju stabilizēts cirkonijs tiek izmantots kubiskā cirkonija oksīda, optisko šķiedru komponentu, ugunsizturīgu pārklājumu, keramikas, zobu protēžu un citu zobārstniecības līdzekļu ražošanā.

Cirkons kalpo par galveno cirkonija metāla rūdu. Cirkonijs tiek izmantots dažādos metāla izstrādājumos, kuriem nepieciešama izturība pret karstumu un koroziju. To izmanto augstas veiktspējas sakausējumu, speciāla tērauda, ​​lampu pavedienu, sprādzienbīstamu gruntējumu, datoru aprīkojuma un daudzu elektronikas komponentu izgatavošanai.

Miljardus gadus veci cirkoni: Šie cirkona graudi tika savākti ar rokām no kvarca-albīta ieža, kas savākta Eseksas grāfistē, Ņujorkā. Šis petrogrāfiskā mikroskopa pārraidītais gaismas attēls atklāj plaisas, ieslēgumus un vecuma “zonas” visā graudā. Cirkona graudu serdeņi un diski atspoguļo matemātiskos un tektoniskos notikumus, kas šajā reģionā notika apmēram pirms 1–1,15 miljardiem gadu. 4

Cirkons un radioaktīvā sabrukšana

Daudzi cirkona kristāli satur nelielu daudzumu urāna un torija. Šie radioaktīvie elementi tika iestrādāti cirkonā kristalizācijas laikā. Viņi vienmērīgā ātrumā pārvēršas sabrukšanas produktos. Kristalizācijas laika novērtēšanai var izmantot izejvielu un meitas produktu attiecību. Izmantojot šo metodi, vecākie minerālu graudi pasaulē ir cirkonu kristāli, kas atrodami Austrālijā. Tiek lēsts, ka tie ir aptuveni 4,4 miljardi gadu veci.

Kad cirkonija kristālos vai tuvējos materiālos esošie radioaktīvie elementi sadalās, tiek izstarots starojums. Šis starojums var sabojāt cirkona kristālu. Dažus cirkonus šī starojuma iedarbība ir tik sabojājusi, ka tie vairs nesaglabā pievilcīgā dārgakmens materiāla skaidrību un optiskās īpašības. Tāpēc daži cirkoni nav piemēroti izmantošanai kā dārgakmens.


Skatīties video: NO MORE GLUE!! Best application for long lasting crystal nails! LUXAPOLISH (Oktobris 2021).