鋯石基礎(chǔ)知識
鋯石基礎(chǔ)知識
鋯石又稱鋯英石，鋯英石是一種硅酸鹽礦物，它是提煉金屬鋯的主要礦石。那么你對鋯石了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于鋯石知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
鋯石的介紹
鋯石又稱鋯英石，日本稱之為“風(fēng)信子石”，它是十二月生辰石，象征成功，是地球上形成最古老的礦物之一。因其穩(wěn)定性好，而成為同位素地質(zhì)年代學(xué)最重要的定年礦物，已測定出的最老鋯石形成于43億年以前。鋯石是一種性質(zhì)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，象鉆石一樣有較強的出火現(xiàn)象。由于它在外觀上與鉆石很相似，因而被譽為可與鉆石媲美的寶石
鋯石是一種硅酸鹽礦物，它是提煉金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在于酸性火成巖，也產(chǎn)于變質(zhì)巖和其他沉積物中。鋯石的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因而經(jīng)常保存與漂砂中，并作為碎屑物出現(xiàn)與沉積巖和沉積變質(zhì)巖中，并且真正有開采價值的鋯石是沙型鋯石礦床。在堿性巖和堿性偉晶巖中可富集成礦，著名的產(chǎn)地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集于砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產(chǎn)于老撾、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的堿性玄武巖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，也用于國防和航天工業(yè)。按鋯石的物理性質(zhì)和化學(xué)成份可分為高型和低型兩個變種。結(jié)晶完整的晶體多為“高型”;晶體極差或無晶者為“低型”。由于放射性元素，使得鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，分為高型鋯石、中型鋯石和低型鋯石三種。就寶石價值來說，高型鋯石價值較高
鋯石的形態(tài)特征
鋯石的結(jié)構(gòu)形態(tài)
鋯英石在各種火成巖中作為副礦物產(chǎn)出;鋯英石的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因而經(jīng)常保存與漂砂中，并作為碎屑物出現(xiàn)與沉積巖和沉積變質(zhì)巖中，并且真正有開采價值的鋯英石是沙型鋯英石礦床。在堿性巖和堿性偉晶巖中可富集成礦，著名的產(chǎn)地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯英石也常富集于砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯英石產(chǎn)于老撾、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的堿性玄武巖中也有寶石級的鋯英石。鋯英石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料，也用于國防和航天工業(yè)。
鋯英石是硅酸鹽類礦物，按其物理性質(zhì)和化學(xué)成份可分為高型和低型兩個變種。結(jié)晶完整的晶體多為“高型”;晶體極差或無晶者為“低型”。由于放射性元素，使得鋯英石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，分為高型鋯英石、中型鋯英石和低型鋯英石三種。但就寶石價值來說，高型鋯英石價值較高。
鋯英石是天然寶石中折射率僅次于鉆石、色散值很高的寶石，無色透明的鋯英石酷似鉆石，是鉆石很好的代用品。常用的鋯英石多呈無色、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(jīng)過人工熱處理。市場上的許多鋯英石，都是經(jīng)過熱處理之后再拿出來銷售。鋯英石經(jīng)常用熱處理以提高其質(zhì)量，或改變顏色或改變鋯英石的類型。如此，鋯英石變得更漂亮、易于銷售。
鋯英石的晶體屬四方晶系，a0=0.662nm，c0=0.602nm;Z=4。結(jié)構(gòu)中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結(jié)構(gòu)可視為由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角十二面體聯(lián)結(jié)而成。[ZrO8]三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。
復(fù)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(tài)與成分密切有關(guān)。主要單形：四方柱m、a，四方雙錐p、u，復(fù)四方雙錐x?？梢莱上铍p晶?？膳c磷釔礦成規(guī)則連生。
鋯石的相關(guān)特征
鋯英石的成分中含有放射性元素鈾(U)和釷(Th)。但含量很低，遠低于安全系數(shù)。所以大家可以放心地佩戴鋯英石裝飾品。
鋯英石是一種性質(zhì)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，象鉆石一樣有較強的出火現(xiàn)象。由于它在外觀上與鉆石很相似，因而被譽為可與鉆石媲美的寶石。
早在古希臘時，這種美麗的寶石就已被人們所鐘情。相傳，猶太主教胸前佩戴的十二種寶石中就有鋯英石，稱為“夏信斯”。據(jù)說，鋯英石的別名“風(fēng)信子石”，就是由“夏信斯”轉(zhuǎn)言而來，流行于日本，我國的香港及內(nèi)地。
鋯英石一名源于阿拉伯語的朱之意和金色之意，而古印度曾稱鋯英石為“月食石”。這也說明這種寶石的顏色常見于紅色、金黃色、無色。同時從另一個側(cè)面說明，鋯英石在古時的阿拉伯、波斯和印度地區(qū)就十分受歡迎。
大家知道，許多東西經(jīng)過熱處理就可以變性，鋯英石也是如此。如果對低型的鋯英石加熱到一定程度時，其就會變成無色透明晶體。比如：斯里蘭卡的鋯英石多為綠色低型的，經(jīng)過熱處理后，顏色明顯變淡，成為高型的鋯英石寶石。我國海南省產(chǎn)的紅色、棕色鋯英石，經(jīng)過熱處理，可以變成無色的。
寶石界把鋯英石、綠松石、青金石同列為十二月生辰石，象征勝利，好運，是成功的保證。
我國有部分紅色或棕紅色的鋯英石，不經(jīng)改色處理，也可直接研磨成美麗的寶石。但應(yīng)該注意，我國紅低型鋯英石也是二色性較強的寶石。如果從紅鋯英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(xiàn)在磨型正面。
鋯英石的著名產(chǎn)地有斯里蘭卡、泰國、老撾、柬埔寨。我國云南出產(chǎn)的鋯英石一般需經(jīng)加熱改色處理。
我們在商場里看到的一些鉆石的替代品——營業(yè)員聲稱的鋯英石，并不是前文所說的天然鋯英石，而且一種人工合成的立方氧化鋯(Cubic Zirconia)，簡稱CZ，價格遠低于天然鋯英石，是鉆石的一種最常見的替代品，請勿將它與天然鋯英石混淆。
鋯英石在酸性和堿性巖漿巖中廣泛分布，基性巖和中性巖中亦常產(chǎn)出。
四方短柱狀，四方雙錐狀。硬度大，金剛光澤。與金紅石的區(qū)分是硬度大，金紅石有完全解理。與錫石區(qū)別是鋯英石的密度較小。與獨居石區(qū)別是鋯英石具四方柱狀晶形，且硬度較大。
鋯英石主要鑒定特征有：高折射率、強光澤、高雙折射率、高密度、高色散和典型的光譜特征等。
由于鋯英石色彩豐富，而且顏色深淺程度變化較大，因此，鋯英石可與任何顏色、透明度的寶石相混。最易于相混的寶石有鉆石、尖晶石、金綠寶石、藍寶石、紅寶石、石榴子石、鋯英石寶石、托拍石等。
鋯石的應(yīng)用價值
提取Zr、Hf的主要礦物原料。鋯英石的主要工業(yè)用途如下：耐火材料;型砂材料;陶瓷原料;寶石原料。
鋯英石極耐高溫，其熔點達2750。并耐酸腐蝕。世界上有80%的鋯英石直接用于鑄造工業(yè)、陶瓷、玻璃工業(yè)以及制造耐火材料。少量的鋯英石用于鐵合金、醫(yī)藥、油漆、制革、磨料、化工及核工業(yè)。極少量的鋯英石用于冶煉金屬鋯。
含ZrO265～66%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(dǎo)熱性，而且較其他普通耐熔材料有較強的化學(xué)穩(wěn)定性，因此優(yōu)質(zhì)鋯英石和其他各種粘合劑一起有良好的粘結(jié)性而用于鑄造業(yè)。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。
鋯英石和白云石一起在高溫下反應(yīng)生成二氧化鋯或鋯氧(ZrO2)。鋯氧也是一種優(yōu)質(zhì)耐熔材料，雖然其晶形隨溫度而變。穩(wěn)定的鋯氧還含有少量的鎂、鈣、鈧或釔的氧化物，穩(wěn)定的鋯氧熔點接近2700,它抗熱震，在一些冶金應(yīng)用中比鋯英石反應(yīng)差。穩(wěn)定的鋯氧導(dǎo)熱性低，在工業(yè)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，主要用于化學(xué)工業(yè)和核反應(yīng)堆工業(yè)，以及用于要求耐蝕、耐高溫、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工業(yè)，在美國，鋯總消耗量中約有8%用于這些工業(yè)，而鉿金屬的唯一有意義的應(yīng)用是用在軍艦的核反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生碳氫化鋯，然后氯化生成四氯化鋯。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?？梢杂玫饣餆犭x解法精煉高純度鋯金屬，在這一過程中，依靠金屬和碘蒸氣在200℃的溫度下發(fā)生反應(yīng)，并將易揮發(fā)的碘送往連接器中，使鋯成為易揮發(fā)碘的形態(tài)，從而與大多數(shù)雜質(zhì)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(zhuǎn)移，這種產(chǎn)物稱為鋯晶棒。
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