Introducción
El zircon es un mineral de silicato de zirconio que se encuentra en pequeñas cantidades en muchas rocas. Puede ser una variedad de colores y algunos cristales son de calidad de piedras preciosas. El circón a veces se confunde con el circonio metálico, el óxido de circonio llamado circonia y la circonia cúbica, una piedra preciosa sintética con un aspecto muy similar al diamante.
Propiedades
Circón de Strangways Range Territorio del Norte. El circón ha sido fotografiado a luz simple (izquierda) y aparece amarillo fluorescente en luz ultravioleta (derecha). R30458. Fuente: Geoscience Australia
El circón es generalmente de color marrón rojizo, pero puede ser blanco, naranja, amarillo, marrón amarillento, rojo violáceo, rojo claro, azul, verde y, a veces, incoloro. Por lo general, es translúcido, pero puede ser transparente. En la luz fluorescente, los circones aparecen amarillos (consulte Google Arts and Culture: Minerales fluorescentes: Rocas que se excitan bajo la luz ultravioleta). Su tamaño promedio en granito es de 0,1 a 0,3 mm, pero pueden crecer más en pegmatitas y carbonatitas. Se ha descrito un cristal de Canadá de 30 cm de largo y 7 kg. de peso.
| Las Propiedades de Circón | |
|---|---|
| símbolo Químico | ZrSiO4 |
| densidad Relativa | 4.6-4.7 g/cm3 |
| Dureza | 7,5 en la escala de Mohs |
| Nombre | Nombrado por la palabra árabe ‘Zargun’, (derivado de las palabras persas: zar significa oro y pistola significa color). |
Utiliza
Varilla de circonio. Fuente: Wikimedia Commons, Dschwen. Fuente: Wikimedia Commons
La dureza del circón lo hace útil como abrasivo y tiene un alto punto de fusión (más de 2500°C), por lo que se utiliza en la industria del acero, para alinear hornos. El circón contiene los metales circonio y hafnio. El circonio es extremadamente duro y resistente a la corrosión, por lo que se utiliza para fabricar tuberías para productos químicos agresivos, revestimientos de reactores nucleares, intercambiadores de calor y aleaciones especiales. El circonio se encuentra en las unidades de disco de las computadoras, en la ropa liviana y en muchos productos domésticos, como bolígrafos y cuchillos resistentes al desgaste. El hafnio se utiliza en barras de control nuclear y superaleaciones. Los productos de circón también se utilizan en motores, electrónica, naves espaciales y la industria cerámica.
Los circones pueden sobrevivir a procesos como la erosión, el transporte y el metamorfismo, por lo que conservan un registro de procesos geológicos pasados. Son uno de los minerales clave utilizados por los geólogos para determinar la edad de las rocas. Los circones contienen trazas de uranio y torio, que se descomponen radioactivamente con el tiempo. Debido a que se conoce la velocidad de desintegración radiactiva, los científicos pueden medir las pequeñas cantidades de estos elementos en un circón para determinar la edad de una roca huésped. Los circones extraídos de rocas de Jack Hills en Australia Occidental tienen hasta 4,4 mil millones de años de antigüedad.
Más información sobre cómo se utilizan los circones para calcular la edad de las rocas.
Microsonda Iónica Sensible de Alta resolución (CAMARÓN) utilizada para analizar la edad de los circones. Fuente: Geoscience Australia.
Imágenes de luz reflejada, luz transmitida y catodoluminiscencia de pequeños circones de las rocas volcánicas Walleroobie en Nueva Gales del Sur. En la última imagen, las áreas más oscuras de los cristales tienen más uranio. Los científicos usan imágenes como estas para elegir dónde analizar los circones para determinar su edad. Fuente: Geoscience Australia.
El circón es una piedra preciosa popular porque está disponible en una variedad de colores y las circones facetadas incoloras se han utilizado como sustituto de los diamantes. Jacinto es el nombre del circón de calidad gema que es de color amarillo-rojo a rojo marrón y starlite el nombre dado al circón azul tratado térmicamente. El circón a veces se confunde con la circonia cúbica, la forma cristalina sintética del dióxido de circonio (ZrO4), que se puede cortar y usar como piedra preciosa.
Historia
El circón es una piedra preciosa popular que se ha utilizado durante casi 2000 años. El circón de calidad gema se ha producido a partir de depósitos fluviales en Sri Lanka, Camboya, Myanmar y Vietnam durante cientos de años. Los circones se mencionan en la Biblia y una leyenda hindú describe las hojas de circón verde dadas a un dios como un regalo.
En 1789, mientras analizaba la composición del circón, Martin Heinrich Klaproth, un químico alemán, descubrió el circonio. Este metal fue aislado del circón por Jöns Jacob Berzelius, un químico sueco, en 1824.
El circón azul se encuentra en muchas piezas de joyería inglesa producida en la década de 1880, porque estaba de moda en ese momento. Sin embargo, a principios de la década de 1900, el circón a veces se usaba de forma fraudulenta como sustituto del diamante, por lo que a menudo se piensa que la gema es una piedra preciosa «de imitación».
Las arenas minerales que incluían circones se extrajeron por primera vez en Australia en Byron Bay, Nueva Gales del Sur, en 1934. La industria minera de arena se expandió a lo largo de la costa hasta el norte de la isla Fraser en Queensland. En las décadas de 1970 y 1980 se descubrieron más depósitos de arenas minerales en Australia Occidental, que ahora se conocen en todos los estados australianos y en el Territorio del Norte.
Formación
el Circón es muy común y ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Se encuentra en la mayoría de las rocas ígneas y metamórficas; sin embargo, es posible que no se note debido a su tamaño de partícula muy pequeño. Debido a su dureza y durabilidad, no se resiste fácilmente, por lo que también se encuentra en depósitos sedimentarios y es un componente común de la mayoría de las arenas. Sin embargo, el circón rara vez se encuentra en rocas máficas y muy raramente en rocas ígneas ultramáficas.
Un circón radiactivo, rico en torio y uranio llamado cirtolita. R26527. Fuente: Geoscience Australia
Los granos de circón suelen tener solo unos pocos milímetros de tamaño, pero algunos de los cristales más grandes se forman en pegmatitas, rocas ígneas ricas en carbonatos y calizas que han sido alteradas por fluidos calientes (metamorfismo hidrotermal).
Los depósitos de circón pueden tardar millones de años en formarse. Cuando las rocas que contienen circones se desgastan y erosionan, se liberan pequeños granos de circón. Pueden permanecer en suelos, sedimentos o rocas sedimentarias durante millones de años, sobreviviendo a múltiples ciclos de intemperie, erosión, deposición y elevación. Alternativamente, los granos pueden ser transportados, junto con otros minerales más duros, por arroyos hasta el mar. Los minerales más pesados son arrastrados a la playa por las olas. Estos procesos eventualmente crean un gran depósito de arena de circón en la playa.
Resources
Australia tiene los recursos de circón más grandes del mundo (aproximadamente el 35% del circón del mundo). Australia también produce más circón que cualquier otro país; solo en 2016, se exportaron 560 kt de concentrado de circón de Australia. La mayor parte de este material se extrajo de depósitos de arena mineral pesada en Victoria y Australia Occidental. Estos depósitos aluviales contienen principalmente granos submilimétricos de circón derivados de la erosión de las rocas.
Arena de circón. Fuente: Geoscience Australia
Los depósitos de arena mineral están muy extendidos en Australia; se encuentran a lo largo de la costa del este de Australia, desde el centro de Nueva Gales del Sur hasta el Cabo York en Queensland. Grandes depósitos de playas antiguas se encuentran en Victoria, el suroeste de Nueva Gales del Sur y Australia Meridional en la Cuenca Murray y en la Cuenca Eucla en Australia Meridional y Australia Occidental. En otras partes de Australia Occidental, se encuentran depósitos a lo largo de la línea de costa desde el extremo sur hasta Derby. Alrededor del 10% de los recursos de circón no se pueden extraer porque están ubicados cerca de la costa, la tierra se usa para agricultura, parques nacionales o desarrollo urbano.
La principal fuente de circones de calidad de gemas australianas son los depósitos aluviales de basaltos alcalinos en Tasmania, Nueva Gales del Sur y Queensland. El lugar de foso más conocido para zircones de calidad de gemas es el campo de tanques de lodo en Strangways, Territorio del Norte. Además, el circón se encuentra a menudo junto a zafiros, por lo que se puede encontrar en los campos de gemas de Queensland y Nueva Gales del Sur.
Yacimientos de piedras preciosas y minas en Australia. Fuente: Geoscience Australia
Más información sobre recursos y producción.
Minería
El circón se ha extraído de gravas de corrientes durante más de 2000 años. Esta extracción temprana de circón fue principalmente para obtener cristales atractivos para su uso como piedras preciosas. Hoy en día, la mayor parte del circón se produce a partir de sedimentos mineros de depósitos de playa o aluviales. El circón es a menudo un coproducto en operaciones de minería o procesamiento donde se extraen ilmenita y rutilo por su contenido de titanio.
El circón se extrae mediante métodos de extracción en seco si el depósito es poco profundo o contiene materiales más duros. Se utilizan excavadoras y raspadores para excavar el mineral, que luego se transporta en camiones o excavadoras a la planta de procesamiento inicial. A continuación, el mineral se transporta a una planta concentradora húmeda mediante un transportador terrestre o a través de una tubería de lodo.
Los métodos de extracción de dragado (húmedo) se utilizan si el mineral está por debajo de la capa freática o en áreas de dunas altas. Este proceso implica una draga flotando en un estanque artificial. Raspa la arena que luego se envía a un concentrador húmedo unido a la draga para la primera etapa de procesamiento. La draga se mueve continuamente dejando atrás la arena de los relaves. Después de extraer las arenas minerales, las compañías mineras rehabilitan la tierra y reemplazan la vegetación.
Algunos de los mejores cristales de circón de grado gema se extraen directamente de cavidades en pegmatita. Las circonitas se pesan y clasifican antes de enviarlas para ser cortadas o tratadas.
Procesamiento
La densidad del circón permite que los granos se recuperen de los otros minerales de arena mediante separación mecánica. En la planta de concentración húmeda, la arena mineral o mineral extraído se lava a través de una serie de separadores en espiral para separar los minerales pesados de los materiales de cuarzo y arcilla más ligeros. A continuación, los minerales pesados se separan en los minerales componentes en un circuito de procesamiento seco utilizando separadores de placas magnéticos y electrostáticos a diversas temperaturas. El circón se seca, clasifica y dimensiona, y a veces se muele en molinos antes de ser transportado.
La mayoría de los circones de calidad de gemas naturales son amarillos, rojos o marrones. El calentamiento y la irradiación se pueden utilizar para producir colores de circón incoloros, azules, verdes y muchos otros. El azul es el color de gema de circón más popular. El circón que está facetado para su uso en joyería, en su mayoría no tiene inclusiones, pero puede contener inclusiones paralelas largas que crean el efecto de ojo de gato cuando la piedra se corta como un cabujón. Las circonitas se cortan típicamente con el estilo brillante, pero también está el corte de circonita, que tiene ocho facetas adicionales alrededor de la parte inferior de la gema.
Más información sobre los cortes de piedras preciosas