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鋯英石

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鋯英石(Zircon Products)為天然礦物質,用於耐火材料(稱為鋯酸鹽火磚、如鋯鋼玉磚等),鑄型用砂(精型用砂(精密鑄件砂型),陶瓷及搪瓷器具,此外也用於金屬(海綿鋯)、合金、玻璃以及化合物(二氧化鋯氯氧化鋯、鋯酸鈉、氟鋯酸鉀、硫酸鋯等)。
中文名
鋯英石
外文名
Zircon Products
鋯英石
為天然礦物質
特    徵
一般晶形較好,成正方形短柱狀

鋯英石工作原理

鋯英砂(鋯英石)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後而得到。其理論組成為:
:67.1%;
:32.9%。純淨的鋯英砂為無色透明的晶體,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,硬度7.8,比重4.6-4.71,折射率1.93-2.01,熔點為2550℃。鋯英石用於耐火材料(稱鋯質耐火材料,如鋯剛玉磚,鋯質耐火纖維),鑄造行業鑄型用砂(精密鑄件型砂),精密搪瓷器具,此外也用於玻璃、金屬(海綿鋯)以及鋯化合物(二氧化鋯、氯氧化鋯、鋯酸鈉、氟鋯酸鉀硫酸鋯等)的生產中。
鋯英石特徵:一般晶形較好,成正方形短柱狀,少數呈長柱狀晶體、雙錐晶體,也有簡單的柱狀及複雜的柱狀和不規則之粒狀等,顏色為白色、淡黃色、黃色、粉紅色,以白色透明居多,條痕無色、金屬光澤,半透明,大部分在熒光燈下發黃光,部分不發光。

鋯英石作用

可製作玻璃窯的鋯英石磚,盛鋼桶用鋯英石磚、搗打料和澆注料;添加到其它材料中可改善其性能,如合成堇青石中添加鋯英砂,可拓寬堇青石的燒結範圍,而又不影響其熱震穩定性;在高鋁磚中添加鋯英砂,製造抗剝落高鋁磚,熱震穩定性大大提高;還可用於提取
鋯英石用於耐火材料(稱鋯質耐火材料,如鋯剛玉磚,鋯質耐火纖維),鑄造行業鑄型用砂(精密鑄件型砂),精密搪瓷器具,此外也用於玻璃、金屬(海綿鋯)以及鋯化合物(二氧化鋯、氯氧化鋯、鋯酸鈉、氟鋯酸鉀、硫酸鋯等)的生產中。
鋯英砂(鋯英石)和白雲石一起在高温下反應生成二氧化鋯或鋯氧。鋯氧也是一種優質耐熔材料,雖然其晶形隨温度而變。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。 [1] 

鋯英石編號系統

CAS號:14940-68-2
EINECS號:233-252-7

鋯英石物性數據

1.性狀: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。
2.密度(g/cm3):4~4.9
3.莫氏硬度:7~8
4.溶點(℃):2750
5.溶解性:鋯英石不溶於酸和鹼,無磁性或弱磁性,導電性弱。

鋯英石性質與穩定性

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。鋯英石多產於海濱砂礦,其伴生礦物以鈦鐵礦、金紅石、獨居石、榍石為主,脈石礦物以石英為主。
其粉塵刺激眼睛、皮膚和呼吸系統;高濃度或長時間接觸可引起肺和皮膚疾患,可能為人類致癌物。做好防護。

鋯英石晶體形態

晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。晶體形態呈四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形組成的短柱狀晶形,集合體呈粒狀;鋯石的晶體屬四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4;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;可依成膝蓋狀雙晶;可與磷釔礦成規則連生

鋯英石貯存方法

庫房通風低温乾燥; 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。

鋯英石合成方法

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] 
(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。

鋯英石發展

泰國、斯里蘭卡為鋯英石的主要產出國。斯里蘭卡以產各種顏色鋯英石著稱,泰國為寶石級鋯英石的主要來源地。其他產出國還有緬甸、法國、澳大利亞、坦桑尼亞等。我國也產寶石級鋯英石;海南蓬萊產紅色鋯英石;福建明溪產無色或白色鋯英石巨晶。
鋯英石的市場供應與鈦和其他礦物的產量密切相關,其他礦物生產的市場波動會對鋯英石的生產產生直接影響。因此要繼續研究和發現鋯的代用物。
鋯英石是一種在當今社會用途非常廣泛的一種資源,它是提取鋯和鉿的最重要礦物原料,也可以用於國防和航天工業。鋯英石儲量雖然比較豐富,但在我國乃至世界,存在着很多的對鋯英石不合理利用的情況,造成了資源的浪費。發展新技術、運用合理的操作技術等都是我們在鋯英石產業上應該想到的問題,應該解決的問題。
參考資料