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紅鋯石

鎖定
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,後褪為紫色,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釐米的紅鋯石晶體,但其透明度較差。我國海南島也有天然紅鋯石出產。
中文名
紅鋯石
外文名
jacinth
別    名
紫瑪瑙
類    別
礦石
成    分
硅酸鋯
特    性
耐高温
化學組成
Zr[SiO₄]

紅鋯石簡介

天然礦物的一種,化學成份為硅酸(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。

紅鋯石折射率

高型鋯石折射率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。

紅鋯石化學成分

硅酸鋯;化學組成為Zr[SiO4],晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。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。

紅鋯石結構與形態

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老撾、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。但就寶石價值來説,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。這是因為處理後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軸方向以共稜方式緊密連接。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。

紅鋯石理化性能

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。高温下不與CaO、SiO2、C、Al2O3等反應,抗渣蝕能力強,不粘鋼水。

紅鋯石應用

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。經過切割後的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風信子石。鋯石,可以耐高温的,温度可以達到3000℃以上的高温。一般首飾類耐高温度750℃-1250℃。

紅鋯石合成方法

紅鋯石合成方法: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。
(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,如用搖牀先將重礦物與脈石(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;抑制劑為硅酸鈉;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。電選前應預先脱泥分級,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(某些礦牀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。 [1] 
參考資料
  • 1.    廣東地質局中心實驗室 地質部第二海洋地質大隊實驗室編著.,砂礦物圖冊:地質出版社,1979