Minerali

Cirkon



Uporablja se kot dragulj več kot 2000 let. Danes je primarna ruda cirkonija.


Kristal cirkona: Majhna gruča lepo oblikovanih kristalov cirkonov, ki jasno kažejo, da je cirkon član tetragonalnega kristalnega sistema. Štiristranski kristali so prizmatični s kvadratnim presekom in končajo s piramido. Največji kristal v grozdu je dolg približno 1,7 centimetra. Primer z Mt. Malosa, Malavi

Kaj je cirkon?

Cirkon je cirkonijev silikatni mineral s kemično sestavo ZrSiO4. Po vsem svetu je razširjena kot manjša sestavina magnetnih, metamorfnih in sedimentnih kamnin.

Cirkon je priljubljen dragulj, ki se uporablja že skoraj 2000 let. Pojavi se v širokem razponu barv in ima svetlost in ogenj, ki tekmuje z diamantom. Brezbarven cirkon se včasih uporablja kot nižja cena za diamant. Cirkona ne smemo zamenjati s kubičnim cirkonijem, ki je umetni material.

Cirkon je prisoten v večini tal in klastičnih sedimentov. Usedline, ki so bogate s cirkonom, se pridobivajo, rekurirani cirkon pa se uporablja za proizvodnjo kovin cirkonija in cirkonijevega dioksida. Uporabljajo se v najrazličnejših proizvedenih izdelkih in industrijskih postopkih.

Cirkon Gem Grobo: Stružno zaobljeni kristali cirkona iz aluvialnega nahajališča v Avstraliji. Čeprav rjavi cirkon ni zelo tržen, ga je mogoče veliko spremeniti v bogato modro barvo, če ga segrevamo v manjši atmosferi na med 900 in 1000 stopinj Celzija. Ti kamni se gibljejo od približno 5 do 10 milimetrov.

Geološki pojav cirkona

Cirkon je glavni dodatni mineral v večini granitnih kamnin. Prisoten je tudi v gneisu in drugih kamninah, ki izhajajo iz metamorfizma magnetnih kamnin, ki vsebujejo cirkon. Cirkon je tako pogost in široko razporejen po skalah Zemljine površine, da bi ga lahko šteli za vseprisotni mineral. Vendar cirkona v kamninah in usedlinah običajno ne opazimo zaradi svoje zelo majhne velikosti delcev. Zrnca cirkona v velikosti nekaj milimetrov so redka - ponavadi so manjša od enega milimetra. Je eden najpogostejših, a najbolj spregledanih mineralov na Zemlji.

Cirkon je zelo odporen proti kemičnim spremembam in odrgninam. Ko se kamnite enote, ki vsebujejo cirkon, zmrznejo in se njihove usedline izbrišejo, se razprši ogromno število drobnih cirkonovih kristalov. Te lahko obstajajo na tleh, sedimentih in sedimentnih kamninah na milijone - celo milijarde - let. Preživijo lahko več ciklov dviga, vremenskih vplivov, erozije in nalaganja.

Nekateri največji kristali cirkona nastajajo v pegmatitih, karbonatnih magnetnih kamninah, imenovanih karbonatiti, in v apnencih, spremenjenih s hidrotermalnim metamorfizmom. Ti veliki cirkoni so včasih zelo jasni in so primerni za uporabo kot dragi kamni.

Faseti cirkon: Naravni in toplotno obdelani cirkoni v različnih barvah, ki vključujejo belo, šampanjec, modro, zeleno, rumeno, breskev, vrtnico, konjak, med in moko. Ti kamni so velikosti približno 5 milimetrov in tehtajo približno 7,47 karata. Bela, modra, zelena, rumena, breskeva in rožnata barva so nastale s toplotno obdelavo.

Fizikalne lastnosti cirkona

Kemijska razvrstitevSilikat
BarvaObičajno rumena, rjava ali rdeča. Tudi brezbarvna, siva, modra in zelena.
StreakBrezbarven. Običajno trši od ploščice.
LusterSteklasto do adamantinsko, včasih mastno.
DiafaneityProzoren do prozoren
RazcepPopolno
Mohsova trdota7.5
Specifična težnost4,6 do 4,7
Diagnostične lastnostiTrdota, lesk, specifična teža
Kemična sestavaZrSiO4
Kristalni sistemTetragonalna
UporabaRuda cirkonijeve kovine, rude cirkonijevega dioksida, belilna sredstva, beli pigment, dragi kamni, radiometrično datiranje.

Cirkon kot dragulj

Cirkon se kot dragulj uporablja že več kot 2000 let. Njegova zelo visoka disperzija in lomni indeks mu dajeta sijaj in ogenj, ki tekmujeta diamant. Zaradi tega je bil brezbarven faseten cirkon uporabljen kot priljubljen in goljufiv nadomestek diamanta.

Gemologi in številni poznavalci draguljarjev lahko s hitrim pregledom ločijo cirkon od diamanta. Če želite to narediti, pogledajo v kamen, skozi fazo mize in se osredotočijo na križišča paviljona z 10-kratno lupo. Fasetni stičišči paviljona bi se morali pojaviti kot dvojne slike, ki jih povzroči cirkonovo dvojno lom. Diamant je ločeno lomljiv in v kamnu ne bo pokazal podvojitve lastnosti. Ta isti test lahko uporabimo za razlikovanje cirkona od kubičnega cirkonija.

Cirkon je priljubljen dragulj, saj je na voljo v različnih prijetnih barvah. Večina naravnih cirkonov je rumena, rdeča ali rjava. Ogrevanje in obsevanje lahko uporabimo za izdelavo brezbarvnih, modrih, zelenih in mnogih drugih barv cirkona. Modra je najbolj priljubljena barva cirkona. Približno 80% prodanih cirkonov je danes modre barve.

Čeprav ni tako trpežen kot diamant, ima cirkon dobro fizično obstojnost kot dragulj. Ima trdoto 7,5 in nepopolno cepljenje. Ta kombinacija je primerna za večino uporabnih dragih kamnov, ki vključujejo prstane, uhane, obeske, broške in drug nakit. Nekateri cirkoni, zlasti dragulji, ki so bili toplotno obdelani, so lahko krhki. Fasetirani robovi teh draguljev so dovzetni za grizenje in rezanje.

Poškodba cirkona v salonih in salonih nohtov

Večina modrega cirkona, ki se danes prodaja v nakitu, se proizvaja s toplotno obdelavo rjavega cirkona v reducirajoči atmosferi na 900 do 1000 stopinj Celzija. Nekateri ljudje so te modre cirkone poškodovali tako, da so jih izpostavili ultravijoličnemu sevanju v solarijah ali pod ultravijoličnimi žarnicami, ki se uporabljajo za čiščenje akrilnih lepil na nohtih. Modra barva lahko z nekaj minutami izpostavljenosti postane rjava. Barva nekaterih teh draguljev je bila obnovljena z izpostavljenostjo svetlobi z nizko močjo. Da ne boste pokvarili lepega dragulja, odstranite nakit na strojih za sončenje in nohte. 1

Proizvodnja koncentrata cirkona: Cirkonski mineralni koncentrati se pridobivajo s kopanjem težkih mineralnih peskov iz kopenskih in morskih nahajališč. Avstralija, Južna Afrika, Kitajska, Indonezija, Mozambik, Indija, Ukrajina, Šrilanka, Madagaskar, Brazilija, Kenija in številne druge države so v letu 2014 proizvajale cirkonove koncentrate. 2

Rudarstvo težkih mineralov: Fotografija rudnika težkih mineralnih peskov Concord v južni osrednji Virginiji. Tu se nahajata šibko pliocenski ostanki peska in mulja, ki vsebujejo približno 4 mas.% Težkih mineralov. Ločilna naprava se uporablja za pridobivanje ilmenita, levkoksena, rutila in cirkona. 3

Rudništvo cirkonov

Cirkon je bil izkopan iz gramozov struge že več kot 2000 let. Ta zgodnja rudnina cirkona je bila predvsem za pridobivanje lepih kristalov za uporabo kot dragih kamnov. Danes se večina cirkonov pridobiva z rudarjenjem ali izkopavanjem sedimentov, bogatih s cirkoni. Ti sedimenti so lahko na plažnih, primorskih ali aluvialnih nahajališčih.

Cirkon ima specifično težo 4,6 do 4,7, kar je veliko več kot značilno zrno sedimenta, ki znaša med 2,6 in 2,8. Ta razlika v specifični gravitaciji omogoča pridobivanje zrn cirkonov iz usedlin z mehanskim ločevanjem. Specifične metode ločevanja gravitacije omogočajo dobičkonosno pridobivanje cirkona in drugih težkih mineralov s stopnjo rude le nekaj odstotkov. Cirkon je pogosto koprodukt pri rudarskih / predelovalnih dejavnostih, pri katerih se za titan pridobivata ilmenit in rutil. V ZDA se cirkon rudi v Virginiji, Džordžiji, Severni Karolini in na Floridi.

Cirkon v industriji se v mnogih delih sveta pridobiva iz kopenskih in morskih nahajališč aluvialnega izvora. Avstralija, Južna Afrika, Kitajska, Indonezija, Mozambik, Indija, Ukrajina, Šrilanka, Madagaskar, Brazilija, Kenija in številne druge države so bile v letu 2014 pomembne proizvajalke. Ta aluvialna nahajališča vsebujejo predvsem submilimetrska zrna cirkona, pridobljena z vremensko mejo granita skale.

Cirkon iz draguljev se že sto let proizvaja iz aluvialnih nahajališč v Šrilanki, Kambodži, Mjanmaru in Vietnamu. Novejša nahajališča draguljev so v Avstraliji, Nigeriji in na Madagaskarju. Depoziti, pridobljeni za cirkon, ki vsebujejo dragulj, morajo vsebovati kristale velikosti vsaj nekaj milimetrov z dobro jasnostjo. Tipično izvirajo iz vremenskih vplivov karbonatnih kamnin in drugih vrst kamnin, povezanih s hidrotermalnim delovanjem. Nekateri najboljši kristali cirkona z draguljem se pridobivajo neposredno iz votlin v pegmatitu.

Najboljši način za spoznavanje mineralov je preučevanje z zbirko majhnih primerkov, s katerimi lahko ravnate, pregledujete in opazujete njihove lastnosti. Poceni zbirke mineralov so na voljo v trgovini Geology.com.

Cirkon, cirkonij, cirkonij in kubični cirkonij

Med štirimi materiali je veliko zmede: cirkon, cirkonij, cirkonij in kubični cirkonij. Spodaj so podane povzetke teh izrazov.

Cirkon je naravni mineral s kemično sestavo ZrSiO4.

Cirkonij je srebrno bela kovina in kemični element. Ima atomsko številko 40 in atomski simbol Zr.

Cirkonija je beli kristalni oksid cirkonija s kemično sestavo ZrO2. Naravna, vendar redka oblika ZrO2 je mineral baddeleyite.

Kubični cirkonij je sintetični dragi kamen z videzom, ki je zelo podoben diamantu. Prodaje majhen del stroškov diamanta in je bil v preteklosti najpogosteje uporabljen simulator diamantov.

Vsi ti materiali so povezani. Cirkonij, cirkonij in kubični cirkonij so vsi proizvedeni iz cirkona industrijske kakovosti.

Industrijske uporabe cirkona

Reference na cirkon
1 Reverzibilna barvna modifikacija modrega cirkona z ultravijoličnim sevanjem z dolgim ​​valom, avtor Nathan D. Renfro, Gems & Gemology, letnik 52, številka 3, jesen 2016.
2 Zircon in Hafnium, avtor George M. Bedinger, letopis o mineralih za leto 2014, Geološki pregled ZDA, avgust 2016.
3 Model deponiranja težkih mineralnih peskov v obalnih okoljih: Bradley S. Van Gosen, David L. Fey, Anjana K. Shah, Philip L. Verplanck in Todd M. Hoefen, modeli mineralnih nahajališč za oceno virov, poročilo znanstvenih raziskav 2010-5070-L, Ameriški geološki pregled, 2014.
4 Mineville, Vzhodni Adirondacks - Geofizične in geološke študije, avtorica Anjana Shah, članek na spletni strani o programu mineralnih virov v ameriškem geološkem zavodu, dostopna novembra 2016.

Cirkonov pesek ima nizek ekspanzijski koeficient in je zelo stabilen pri visokih temperaturah. Uporablja se kot ognjevzdržen material v mnogih livarskih in livarskih aplikacijah. Ena izmed njegovih najpogostejših uporab je v proizvodnji keramike.

Cirkonijev dioksid (cirkonij) nastane s segrevanjem cirkonovega peska na dovolj visoki temperaturi, da razgradi molekulo cirkona. Cirkonijev dioksid je v prahu svetlo bele barve, zelo odseven in toplotno stabilen. Uporablja se kot motno sredstvo, beljenje in pigment v glazurah in madežih, ki se uporabljajo na keramiki in lončarstvu. Cirkonija, stabilizirana z itrijo, se uporablja za proizvodnjo kubičnih cirkonij, vlakenskih optičnih komponent, ognjevzdržnih prevlek, keramike, protez in drugih zobnih izdelkov.

Cirkon služi kot glavna ruda kovine cirkonija. Cirkonij se uporablja v različnih kovinskih izdelkih, ki potrebujejo odpornost proti vročini in koroziji. Uporablja se za izdelavo visokozmogljivih zlitin, specialnih jekel, žarnic z žarnicami, eksplozivnih premazov, računalniške opreme in številnih komponent elektronike.

Bilijonski cirkoni: Ta zrnca cirkona so bila ročno pobrana iz kremena-albita, zbranega v okrožju Essex v New Yorku. Ta svetlobna slika petrografskega mikroskopa razkriva razpoke, vključke in starostne cone po zrnih. Jedra in obroči cirkonskega zrcala odražajo magmatske in tektonske dogodke, ki so se zgodili v regiji pred približno 1-1,15 milijardami let. 4

Cirkonski in radioaktivni razpad

Številni kristali cirkona vsebujejo količino urana in torija v sledovih. Ti radioaktivni elementi so bili v času kristalizacije vgrajeni v cirkon. Pretvarjajo se v svoje izdelke razpada z enakomerno hitrostjo. Razmerje med matičnimi materiali in hčerinskimi izdelki se lahko uporabi za oceno časa kristalizacije. Po tej metodi so najstarejša mineralna zrna na svetu kristali cirkona, ki jih najdemo v Avstraliji. Ocenjujejo, da so stare približno 4,4 milijarde let.

Kadar radioaktivni elementi v cirkonih cirkonih ali v bližini materialov razpadejo, sevanje oddaja. Kristal cirkona lahko s tem sevanjem poškoduje. Nekateri cirkoni so bili zaradi izpostavljenosti temu sevanju tako poškodovani, da ne ohranjajo več jasnosti in optičnih lastnosti privlačnega draguljarskega materiala. Zato nekateri cirkoni niso primerni za uporabo kot dragulj.

Poglej si posnetek: Amerika u strahu od ruskih raketa Cirkon" (Avgust 2020).