aplicarea geoscience la cele mai importante provocări din Australia

Introducere

Zircon este un mineral silicat de zirconiu găsit în cantități mici în multe roci. Acesta poate fi o varietate de culori și unele cristale sunt de calitate piatră prețioasă. Zirconul este uneori confundat cu zirconiul metalic, oxidul de zirconiu numit zirconiu și zirconiul cubic, o piatră prețioasă sintetică cu un aspect foarte asemănător cu diamantul.

proprietăți

zirconul este de obicei maro roșcat, dar poate fi alb, portocaliu, galben, maro gălbui, roșu purpuriu, roșu deschis, albastru, verde și uneori incolor. De obicei este translucid, dar poate fi transparent. În lumina fluorescentă zirconii apar galbeni (vezi Google Arts and Culture: minerale fluorescente: roci care se excită sub lumina ultravioletă). Dimensiunea lor medie în granit este de 0,1 până la 0,3 mm, dar pot crește mai mari în pegmatite și carbonatite. Un cristal a fost descris din Canada, care avea o lungime de 30 cm și cântărea 7 kg.

Proprietățile zirconului
simbol chimic	ZrSiO4
densitatea relativă	4.6-4.7 g/cm3
duritate	7.5 pe scara Mohs
nume	numit după cuvântul arab ‘Zargun’, (derivat din cuvintele persane: zar însemnând aur și pistol însemnând culoare).

folosește

duritatea zirconului îl face util ca abraziv și are un punct de topire ridicat (peste 2500 untc), deci este utilizat în industria siderurgică, la cuptoarele de linie. Zircon conține metale zirconiu și hafniu. Zirconiul este extrem de dur și rezistent la coroziune, astfel încât este utilizat pentru fabricarea țevilor pentru substanțe chimice dure, placarea reactoarelor nucleare, schimbătoare de căldură și aliaje de specialitate. Zirconiul se găsește în unitățile de disc ale computerului, în îmbrăcămintea ușoară și în multe produse interne, cum ar fi pixurile și cuțitele rezistente la uzură. Hafniul este utilizat în tije de control nuclear și super aliaje. Produsele din Zircon sunt, de asemenea, utilizate în motoare, electronice, nave spațiale și industria ceramicii.

Zirconii pot supraviețui proceselor precum eroziunea, transportul și metamorfismul, astfel încât păstrează o evidență a proceselor geologice din trecut. Acestea sunt unul dintre mineralele cheie utilizate de geologi pentru a determina vârsta rocilor. Zirconii conțin urme de uraniu și toriu, care se descompun radioactiv în timp. Deoarece rata de dezintegrare radioactivă este cunoscută, oamenii de știință pot măsura cantitățile minuscule ale acestor elemente într-un zircon pentru a afla cât de veche este o rocă gazdă. Zirconii extrași din roci din Jack Hills din Australia de Vest au o vechime de până la 4,4 miliarde de ani.

informații suplimentare despre modul în care zirconii sunt folosiți pentru a determina vârsta rocilor.

zirconul este o piatră prețioasă populară, deoarece este disponibilă într-o varietate de culori, iar zirconii incolori, fațetați, au fost folosiți ca substitut pentru diamante. Hyacinth este numele de zircon de calitate bijuterie, care este galben-roșu până la maro roșu și starlite numele dat zirconului albastru, tratat termic. Zirconul este uneori confundat cu zirconia cubică, forma cristalină sintetică a dioxidului de zirconiu (ZrO4), care poate fi tăiat și folosit ca piatră prețioasă.

Istorie

zirconul este o piatră prețioasă populară care a fost folosită de aproape 2000 de ani. Zirconul de calitate bijuterie a fost produs din depozitele râurilor din Sri Lanka, Cambodgia, Myanmar și Vietnam de sute de ani. Zirconii sunt menționați în Biblie și o legendă hindusă descrie frunzele verzi de zircon date unui zeu ca dar.în 1789, în timp ce analiza compoziția zircon Martin Heinrich Klaproth, un chimist German a descoperit zirconiu. Acest metal a fost apoi izolat de zircon de către J. E. C. Jacob Berzelius, un chimist suedez, în 1824.

zirconul albastru se găsește în multe piese de bijuterii englezești produse în anii 1880, deoarece era la modă la acea vreme. Cu toate acestea, în timpul începutul anilor 1900 zircon a fost uneori folosit fraudulos ca un substitut pentru diamant atât de des bijuterie este gândit ca o imitație de piatră prețioasă.

Nisipurile minerale care includeau zirconii au fost exploatate pentru prima dată în Australia la Byron Bay, New South Wales în 1934. Industria minieră a nisipului s-a extins apoi de-a lungul coastei până la nord Insula Fraser în Queensland. Alte depozite de nisipuri minerale au fost descoperite în Australia de Vest în anii 1970 și 1980. depozitele de nisip Mineral sunt acum cunoscute că există în fiecare stat Australian și pe teritoriul de Nord.

formarea

zirconul este foarte comun și distribuit pe scară largă în scoarța terestră. Se găsește în majoritatea rocilor magmatice și metamorfice; cu toate acestea, este posibil să nu fie observat din cauza dimensiunii sale foarte mici a particulelor. Datorită durității și durabilității sale, nu rezistă ușor, deci se găsește și în depozitele sedimentare și este un constituent comun al majorității nisipurilor. Cu toate acestea, zirconul se găsește rar în rocile mafice și foarte rar în rocile magmatice ultramafice.

granulele de zircon au de obicei doar câțiva milimetri, dar unele dintre cele mai mari cristale de sunt formate în pegmatite, roci magmatice bogate în carbonat și în calcare care au fost modificate de fluide fierbinți (metamorfism hidrotermal).depozitele de Zircon pot dura milioane de ani pentru a se forma. Când rocile care conțin zirconi sunt erodate și erodate, se eliberează mici boabe de zircon. Ele pot rămâne în soluri, sedimente sau roci sedimentare timp de milioane de ani supraviețuind mai multor cicluri de intemperii, eroziune, depunere și ridicare. În mod alternativ, boabele pot fi transportate, împreună cu alte minerale mai dure, prin cursuri către mare. Mineralele mai grele sunt apoi spălate înapoi pe plajă de valuri. Aceste procese creează în cele din urmă un depozit mare de nisipuri de zircon pe plajă.

resurse

Australia are cele mai mari resurse de zircon din lume (aproximativ 35% din zircon din lume). Australia produce, de asemenea, mai mult zircon decât orice altă țară; numai în 2016, 560 kt de concentrat de zircon a fost exportat din Australia. Cea mai mare parte a acestui material a fost extrasă din depozitele grele de nisip mineral din Victoria și Australia de Vest. Aceste depozite aluvionare conțin în principal boabe sub-milimetrice de zircon derivate din intemperii de roci.

depozitele de nisip Mineral sunt larg răspândite în Australia; ele apar de-a lungul coastei de Est a Australiei din Centrul New South Wales până la Cape York în Queensland. Mari depozite vechi de plajă se găsesc în Victoria, sud-vestul New South Wales și Australia de Sud în Bazinul Murray și în bazinul Eucla în Australia de Sud și Australia de Vest. În altă parte în Australia de Vest, depozitele se găsesc de-a lungul liniei de coastă de la vârful sudic până la Derby. Aproximativ 10% din resursele de zircon nu pot fi exploatate deoarece sunt situate în apropierea coastei, terenul este folosit pentru agricultură, parcuri naționale sau Dezvoltare Urbană.

sursa majoră de zirconi australieni de calitate a bijuteriilor este depozitele aluvionare din bazaltele alcaline din Tasmania, New South Wales și Queensland. Cea mai cunoscută locație fossicking pentru zircon bijuterie de calitate este câmpul Rezervor de noroi în Strangways, Teritoriul de Nord. În plus, zirconul este adesea găsit alături de safire, deci poate fi găsit în câmpurile de bijuterii Queensland și New South Wales.

informații suplimentare despre resurse și producție.

mineritul

zirconul a fost extras din pietriș de peste 2000 de ani. Această exploatare timpurie a zirconului a fost în principal pentru a obține cristale atractive pentru a fi utilizate ca pietre prețioase. Astăzi, cea mai mare parte a zirconului este produsă din sedimente miniere din depozite de plajă sau aluvionare. Zirconul este adesea un coprodus la operațiunile miniere sau de prelucrare în care ilmenit și rutil sunt exploatate pentru conținutul lor de titan.

zirconul este extras prin metode miniere uscate dacă depozitul este superficial sau conține materiale mai dure. Excavatoarele și răzuitoarele sunt folosite pentru a săpa minereul, care este apoi transportat de camioane sau buldozere la instalația inițială de prelucrare. Minereul este apoi transportat la o instalație de concentrator umed prin transportor terestru sau printr-o conductă de nămol.

metodele miniere de dragare (umede) sunt utilizate dacă minereul se află sub pânza freatică sau în zone cu dune înalte. Acest proces implică o dragă care plutește într-un iaz artificial. Se zgarieturi nisip, care este apoi trimis la un concentrator umed atașat la dragă pentru prima etapă de prelucrare. Draga se mișcă continuu lăsând în urmă nisipul de steril. După extragerea nisipurilor minerale, companiile miniere reabilitează terenul și înlocuiesc vegetația.

unele dintre cele mai bune cristale de zircon sunt extrase direct din cavitățile din pegmatit. Zirconii sunt apoi cântăriți și clasificați înainte de a fi trimiși pentru a fi tăiați sau tratați.

prelucrarea

densitatea zirconului permite recuperarea granulelor din celelalte minerale de nisip prin separare mecanică. În instalația de concentrare umedă, nisipul mineral sau minereul extras este spălat printr-o serie de separatoare spiralate pentru a separa mineralele grele de cuarțul mai ușor și materialele argiloase. Apoi mineralele grele sunt separate în mineralele componente într-un circuit de prelucrare uscată folosind separatoare magnetice și electrostatice de plăci la diferite temperaturi. Zirconul este uscat, gradat și dimensionat și, uneori, măcinat în mori înainte de a fi transportat.

cele mai multe zirconiuri naturale de calitate bijuterie sunt galbene, roșii sau maro. Încălzirea și iradierea pot fi utilizate pentru a produce culori incolore, albastre, verzi și multe alte culori de zircon. Albastrul este cea mai populară culoare de bijuterie din zircon. Zirconul care este fatetat pentru a fi folosit în bijuterii, este în mare parte fără incluziuni, dar poate conține incluziuni paralele lungi care creează efectul ochiului pisicii atunci când piatra este tăiată ca un cabochon. Zirconii sunt de obicei tăiați folosind stilul strălucitor, dar există și tăietura de zircon, care are opt fațete suplimentare în jurul părții inferioare a bijuteriei.

Mai multe informații despre tăieturile de pietre prețioase