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- 鋯礦動態
- 鋯礦介紹
鋯
鋯，元素符號是Zr，原子序數40，密度6.49 g/cm3，熔點1852±2.001℃，沸點4377℃。鋯是一種高熔點金屬，呈淺灰色。自然界中具有工業價值的含鋯礦物，主要有鋯英石及斜鋯石。世界鋯資源主要賦存于海濱砂礦礦床中，只有少部分賦于積礦砂和原生礦中。
1、鋯礦名稱：鋯礦。
2、金屬鋯的性質：鋯是一種金屬元素，元素符號Zr，位于元素周期表中IV-B族，原子序數是40，密度6.49g/cm3，熔點1852°C，沸點4377°C。鋯是一種銀白色過渡金屬，因其制取工藝復雜，不易被提取，所以也常被稱為“稀有金屬”。鋯在空氣中表面易形成一層氧化膜，具有光澤，外觀與鋼相似。鋯具有耐腐蝕性，但是溶于氫氟酸和王水；高溫時，可與許多元素反應，生成固體溶液化合物，鋯的耐腐蝕性優于鈦，與鉭鈮接近。鑒于鋯良好的可塑性，常被加工成板、絲等。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氮等氣體，可用作貯氫材料。
3、鋯礦類型：目前，已發現的40多種鋯鉿礦床中，具有工業開采價值的只有10種左右，用于工業生產的僅有鋯石和斜鋯石兩種。
3.1 鋯石
鋯石是一種硅酸鹽礦物，是地球上形成最古老的礦物之一。鋯石為礦物名稱，舊稱鋯英石，風信子石，透明者作為寶石。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。鋯石顏色多樣，有無色、紫紅、金黃色、淡黃色、石榴紅、橄欖綠，香檳，粉紅，紫藍，蘋果綠等。光澤為強玻璃光澤至金剛光澤，無解理，摩氏硬度6～7.5，比重大，密度：多數在3.90～4.73 g/cm3。鋯石是提煉金屬鋯的主要礦石，化學式為ZrSiO4，理論化學組成(wB%)：ZrO2 67.22%，SiO2 32.78%。有時含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。
3.2 斜鋯石
斜鋯石是一種二氧化鋯礦物，晶體為板狀，晶體集合體為不規則的塊狀，有黃、褐、黑等色調?；瘜W式為ZrO2，故其與鋯石實為兩種完全不同的礦物，與鋯石一樣，有時也含鉿、鈮、鉭、稀土等微量組分，硬度6.5，相對密度5.4～6.0g/cm3。
4、鋯礦床類型：我國用于生產鋯的礦物是鋯英石。鋯石礦床分為脈礦和砂礦兩種類型，由于脈礦中，礦脈形態復雜多樣，并且沒有成熟的技術手段將鋯礦物從巖礦中分離，導致我國乃至世界鋯石脈礦不能有效地合理利用。在我國常用于開采的鋯英石礦床以砂礦床為主，有濱海砂礦、沖積砂礦、殘積砂礦等類型，其中濱海砂礦最具工業價值。
4.1 濱海砂鋯礦床
我國用于生產鋯的濱海砂礦床分布于海南省、廣東省、福建省、山東半島等沿海地區。其中大型鋯礦床分布在廣東海豐、海南萬寧等地。大多數易采選,可綜合開發利用，一般鋯礦床埋藏較淺,多數礦體裸露地表,適合大規模機械化開采。鋯礦往往與多種礦產共生或伴生,可以綜合開發回收利用。
5、鋯的用途：自古以來，因鋯具有豐富多彩的色澤，一直被當做寶石，在人類生活中起著裝飾的作用。隨著人們對鋯的認知不斷加深，鋯的應用也越來越廣泛，主要以硅酸鋯、氧化鋯的形式應用于陶瓷、耐火材料等領域。僅有3%-4%的鋯礦石被加工成金屬鋯(或稱海綿鋯)，再進一步加工成各種鋯材。
5.1 核工業
由于金屬鋯具有熱中子吸收截面小的特性，使得金屬鋯擁有優異的核性能，核級鋯就是應用這個特性將其用作核動力航空母艦、核潛艇和民用發電反應堆的結構材料、鈾燃料元件的包殼等。
5.2 鋯合金
鋯作為一種活性金屬，在室溫中就會形成氧化膜，這層氧化膜使得鋯及其合金具有優良的抗腐蝕性能。同時鋯又具有良好的力學和傳熱性能，再加上顯著的成本優勢，使它成為當今石油化工領域優異的耐蝕結構材料。
5.3 硅酸鋯
硅酸鋯是傳統鋯制品中的重要品種。產品以鋯英砂為原料，經研磨、煅燒、粉化后即可制得，是一種優質、廉價的陶瓷釉料乳濁劑，主要用于建筑陶瓷、日用陶瓷及電瓷的色釉料生產，在高級耐火材料、精密鑄造、乳化玻璃等行業也被廣泛使用。
5.4 碳酸鋯
主要用作化妝品的添加劑和防水劑、阻燃劑、遮光劑以及纖維、紙張的表面助劑，并可用于制取鋯鈰復合催化材料，是紡織、造紙、涂料、化妝品行業的重要原料，近年來用量不斷增長。
5.5 二氧化鋯
無毒、無味的白色固體，對堿溶液及許多酸性溶液都具有足夠的穩定性，適用于精密陶瓷、電子陶瓷、光學透鏡、玻璃添加劑、電溶鋯磚、陶瓷顏料、瓷釉、人造寶石、耐火材料、研磨拋光等行業和產品。
5.6 氧化鋯結構陶瓷
以復合氧化鋯為原料而制成的，包括氧化鋯磨介和氧化鋯結構件兩類產品，氧化鋯結構件主要包括氧化鋯特種陶瓷閥門、光纖連接器、陶瓷刀具、手表配件、陶瓷推剪刀片、紡織瓷等。
6、鋯礦的儲量與分布：據美國地質調查局(USGS)2015年統計，全球鋯儲量7800萬噸、已探明鋯石資源量超6000萬噸(以ZrO2計)，其中澳大利亞和南非擁有全球鋯儲量份額最大，儲量占比分別占65.38%和17.95%。其他鋯儲量相對豐富國家還有：印度、莫桑比克和印度尼西亞。我國鋯資源儲量相對比較匱乏，儲量僅占世界儲量的0.6%。
鋯礦產地主要集中于澳大利亞的南澳大利亞，西澳大利亞和新南威爾士區，其中尤克拉盆地(Eucla Basin)，杰拉爾頓(Narngulu)，墨累盆地(Murray Basin)，珀斯盆地(Perth Basin)和提維群島(Tiwi Islands)是現今澳大利亞比較活躍的鋯礦區。南非Richards Bay Deposit 地區、美國佛羅里達以及非洲的莫桑比克和亞洲的印度尼西亞、越南、印度等均生產一定量的鋯。
中國鋯產地主要分布在海南的文昌和萬寧、廣東的湛江。國內只有海南文昌的鋯英砂精礦的品質最好，萬寧和湛江主要生產普通鋯英砂。
7、鋯礦的主要產地：海南。
9、鋯常見問題
9.1 鋯石和鉆石的區別？
鋯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，由此而產生了一種很特殊的光學現象,當用放大鏡觀察琢磨好的鋯石成品時,由其頂面可以看出底部的面和棱線有明顯的雙影。鉆石因為是“均質體”,絕不會有雙影現象,由此可以區別鋯石與真鉆石。
鉆石是均質體，在正交偏光鏡下全黑，硬度大；而鋯石在正交偏光鏡下出現四明四暗。鉆石具有親油性，有圓珠筆可以在鉆石表明可以輕易留下不間斷的痕跡，當然，這個痕跡回頭可以很容易的被擦掉，鋯石不具有親油性，圓珠筆不能在其表面留下不間斷的清晰度痕跡。
提別要提醒的是，我們在商場里看到的一些鉆石的替代品——營業員聲稱的鋯石，并不是前文所說的天然鋯石，而且一種人工合成的立方氧化鋯，簡稱CZ，價格遠低于天然鋯石，是鉆石的一種最常見的替代品，請勿將它與天然鋯石混淆。
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