مشخصات کوبیک زیرکن
زیرکن دارای وزن مخصوص 4.6 تا 4.7 است که این مقدار بسیار بیشتر از دانه‌های رسوبات آواری معمولی است که بین 2.6 و 2.8 است. این اختلاف وزن مخصوص ویژه اجازه می دهد تا دانه های زیرکن با جداسازی مکانیکی از رسوبات بازیافت شود. روش های ویژه جداسازی وزن‌مخصوص امکان بازیافت آن و سایر مواد معدنی سنگین را از سنگ معدن حتی در درصد‌های کم نیز هم فراهم می کند. این سنگ معمولاً در عملیات استخراج معادن ایلمنیت و روتایل برای تیتانیوم به صورت محصول جانبی استخراج می شوند.
زیرکن در طیف گسترده ای از رنگ ها رخ می دهد و در انواع رنگهای خوش‌رنگ میتوانید آنها را بیابید. بیشتر نمونه‌های طبیعی زرد ، قرمز یا قهوه ای هستند. از حرارت‌دهی و تابش می توان برای تولید رنگ های بی رنگ ، آبی ، سبز و بسیاری دیگر از زیرکن ها استفاده کرد. آبی محبوب ترین رنگ زیرکن است. حدود 80٪ زیرکن های فروخته شده امروز آبی هستند.
رنگ های زیرکن
زیرکن رنگ های مختفی دارد از سفید تا بی رنگ که یا مهم یا بی ارزش هستند.
محبوب ترین زرگون در حال حاضر زیرکن آبی است که با ته رنگ سبز دیده می شود و نتیجه آن ایجاد رنگ ابی سیر است.
زرگون آبی در واقع تحت حرارت بیشتر از زرگون قهوه ای شکل گرفته است.
با این حال فقط بعضی انواع قهوه ای آن ساختار مناسب فیزیکی برای تبدیل رنگ آبی زیر حرارت دارند.
برای اینکار نمونه هایی که در آسیای جنوب شرقی یافت می شوند را انتخاب می کنند.
به همین دلیل است که بیشتر زرگون های آبی از کامبوج و برمه می ایند.
زیرکن آبی یکی از سنگ های ماه دسامبر است.
زیرکن ماده معدنی بسیار مهمی است به علاوه اهمیتش باعث شده که در گوهرشناسی شاخه زیرکن شناسی ایجاد شود.
شفافیت و درخشندگی کوبیک زیرکونیا
زیرکن دارای درخشندگی و بازی آتش است که رقیب آن الماس میباشد. زیرکن بی رنگ گاهی به عنوان جایگزین کم هزینه برای شبهه الماس استفاده می شود. زیرکن را نباید با کوبیک زیرکونیا، که یک ماده ساخته شده توسط بشر است ، اشتباه گرفت. این سنگ در بیشتر خاکها و رسوبات آواری موجود است. رسوبات استخراج شده غنی حاوی این سنگ و زیرکن بازیابی شده برای تولید فلز زیرکنیوم و دی اکسید زیرکنیوم استفاده می شود. اینها در طیف گسترده ای از محصولات تولیدی و فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند.
چگونه زیرکن را بشناسیم؟
زیرکن از نظر ترکیبی زرکونیوم سیلیکات است.
ویژگی متمایز زرگون به خصوصیات گوهرشناسی آن مانند میزان سختی متراکم از 6.5 تا 7.5 روی مقیاس Mohs برمی گردد.
زیرکن را به سادگی از روی انکسار دوگانه اش می توان تشخیص داد، وقتی از بالا به این سنگ که روی میز قرار دارد نگاه کنید، تاثیر دوتایی شدن لبه هایش را به سادگی می بینید.
همچنین شاخص انکسار بالایی از 1.810 تا 2.024 و چگالی میان 3.39 و 4.73 دارد.
زرگون انتشار نور را به خوبی انجام می دهد و درخشندگی همچون الماس دارد. بسیاری از سنگ ها چندرنگ نمایی قوی نشان می دهند.
زیرکن یک کانی فرعی اولیه در بیشتر سنگهای گرانیتی است. همچنین در گنیس و سایر سنگهای مشتق شده از دگرگونی سنگهای آذرین حاوی زیرکن وجود دارد. بلورهای آن به طور گسترده ای در بین سنگهای سطح زمین توزیع شده که می توان آن را یک کانی معدنی همه جا حاظر در نظر گرفت. با این حال ، به دلیل اندازه ذرات بسیار کوچک آن، معمولاً در سنگها و رسوبات مورد توجه قرار نمی گیرد. دانه های زیرکن با اندازه چند میلی متر نادر است – آنها معمولاً در رنج اندازه 0.1–0.3 میلی متر هستند. این یکی از رایج ترین اما قابل اغماض‌ترین کانی های زمین است!
زیرکن در برابر تغییرات شیمیایی و سایش بسیار مقاوم است. هنگامی که مجموعه سنگهای حاوی زیرکن هوازده شده و رسوبات آنها شسته شوند ، تعداد حجیمی از بلورهای زیرکن ریز پراکنده می شوند. اینها می توانند در خاک ها ، رسوبات و صخره های رسوبی برای میلیون ها سال – حتی میلیارد ها سال – باقی بمانند. آنها می توانند در چندین چرخه بالاآمدگی ، هوازدگی ، فرسایش و رسوب گذاری جان سالم بدر ببرند.
برخی از بزرگترین بلورهای زیرکن در پگماتیتها ، سنگهای آذرین کربناتی معروف به کربناتیت‌ها و در سنگهای آهکی تغییر یافته توسط دگرگونی هیدروترمال تشکیل می شوند. این نمونه های بزرگ گاهی از پاکی بالایی برخوردار بوده و برای استفاده به عنوان سنگهای قیمتی مناسب است.
برش و شکل زیرکن
شکست نور دوسویه در زرگون باعث شده که تراش دهنده میز کار سنگ را در جهات مختلف قرار دهد تا به بهترین زاویه برسد.
سنگ های بی رنگ وقتی برش داده می شوند، درخشانند.
سنگ های رنگی پس از برش پلکانی درخشان هستند.
سنگ های گرد معمولا برش خاص زرگون دارند که شبیه به برش استاندارد و درخشان است اما وجوه مختلفی از آنها را می توان دید.
محبوب ترین اشکال شامل بیضی، دایره، گلابی، هشت ضلعی (زمرد) و چندوجهی هستند.
نحوه استخراج
زیرکن بیش از 2000 سال است که از جریان‌های گراولی (ماسه های) استخراج میشود. این استخراج اولیه عمدتا برای به دست آوردن کریستالهای زیبا از نوع گوهری بود. امروزاین بلورها اغلب با معدنکاری یا لایروبی کردن رسوبات غنی از زیرکن تولید می شود. این رسوبات می توانند در کانسارهای ساحلی ، کرانه‌های دریا (ليتورال) یا آبرفتی باشند.
معادن زیرکن درجهان
زیرکن درجه صنعتی از بسیاری از مناطق جهان از ذخایر زمینی و دریایی با منشاء آبرفتی استخراج می شود. در ایالات متحده ، این سنگ در ویرجینیا ، جورجیا ، کارولینای شمالی و فلوریدا استخراج می شود. استرالیا ، آفریقای جنوبی ، چین ، اندونزی ، موزامبیک ، هند ، اوکراین ، سریلانکا ، ماداگاسکار ، برزیل ، کنیا و چندین کشور دیگر تولیدکننده مهمی در سال 2014 بودند. این ذخایر آبرفتی عمدتا شامل دانه های زیر میلی متر زیرکن است که از هوازدگی گرانیت حاصل می شود.
زیرکن باکیفیت گوهری صدها سال از رسوبات آبرفتی در سریلانکا ، کامبوج ، میانمار و ویتنام تولید شده است. ذخایر اخیر آنها در استرالیا ، نیجریه و ماداگاسکار است. سنگهای استخراج شده برای زرگون با کیفیت گوهری باید دارای بلورهایی با اندازه حداقل چند میلی متر با پاکی خوبی باشند. آنها معمولاً از هوازدگی سنگهای کربناتی و سایر انواع سنگهای مرتبط با فعالیت گرمابی حاصل می شوند. برخی از بهترین بلورهای زیرکن با گرید کیفیت بالا مستقیماً از حفره های پگماتیت استخراج می شوند.
کاربردهای صنعتی
ماسه زیرکن ضریب انبساط پایینی دارد و در دماهای بالا بسیار پایدار است. در ریخته گری عنوان ماده نسوز استفاده می شود. یکی از رایج ترین کاربردهای آن در تولید سرامیک است. دی اکسید زیرکنیوم (زیرکونیا) با گرم کردن ماسه زیرکن تا دمای کافی بالا برای تجزیه مولکول آن تولید می شود. به صورت پودر ، دی اکسید زیرکنیوم به رنگ سفید روشن ، بسیار بازتابی و از نظر حرارتی پایدار است.
از آن به عنوان سفید کننده و رنگدانه در لعابها و رنگیزه مورد استفاده در سرامیک و سفال استفاده می شود. زیرکونیای تثبیت شده با ایترایا برای تولید کوبیک زیرکونیا ، اجزای فیبر نوری ، پوشش های نسوز ، سرامیک ، دندان مصنوعی و سایر محصولات دندانپزشکی استفاده می شود.
زیرکن بعنوان سنگ معدن اصلی فلز زیرکنیوم است. زیرکنیوم در انواع فلزاتی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به مقاومت در برابر گرما و خوردگی دارند. از آن برای ساخت آلیاژهای با کارایی بالا ، فولاد مخصوص ، رشته های لامپ ، چاشنی‌های انفجاری ، تجهیزات رایانه ای و بسیاری از قطعات الکترونیکی استفاده می شود.
فروپاشی رادیواکتیو zircon
بسیاری از بلورهای زیرکن حاوی مقدار کمی از اورانیوم و توریم هستند. این عناصر رادیواکتیو در زمان تبلور درون این سنگ گنجانیده شده‌اند. آنها با نسبت ثابت به واپاشی محصولات خود تبدیل می شوند. از نسبت مواد والد به محصولات فرزند می‌توان برای تخمین زمان تبلورسازی استفاده کرد. با استفاده از این روش ، بلورهای زیرکن از قدیمی ترین دانه های معدنی جهان هستند که در استرالیا نمونه هایی یافت شده که تخمین زده می شود حدود 4/4 میلیارد سال قدمت داشته باشند.
هنگامی که عناصر رادیواکتیو در بلورهای زیرکن یا مواد اطراف آن فروپاشی می کنند ، تشعشع ساطع می شود. بلور زیرکن در اثر این پرتوی آسیب می بیند. بعضی از بلورها در اثر قرار گرفتن در معرض این پرتو جوری آسیب دیده اند که دیگر پاکی و ویژگی های اپتیکی یک سنگ قیمتی جذاب را ندارند. به همین دلیل است که برخی از زیرکن‌ها برای استفاده به عنوان یک گوهر مناسب نیست.
