زیرکن (Zircon) چیست؟
زیرکن (Zircon) یک کانی معدنی سیلیکات زیرکنیوم با ترکیب شیمیایی ZrSiO4 و ساختار بلوری چهاروجهی (تتراگونال) است. در سراسر جهان به عنوان عنصر تشکیل دهنده بسیار جزئی در سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی رایج است. زیرکن تقریباً 2000 سال است که به عنوان سنگ زنیتی محبوب مورد استفاده قرار گرفته است.

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 کوییک زیرکنیا، 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.

جدول خصوصیات سنگ زیرکن
ترکیب شیمیاییZrSiO4
سیستم کریستالی تتراگونال
رنگ قهوه ای مایل به قرمز ، زرد ، سبز ، آبی ، خاکستری ، بی رنگ؛ در بخش نازک ، قهوه ای بی رنگ و کم رنگ
رنگ خاکه سفید
شفافیت شفاف تا مات
رخ ناقص
شکستگی ناهموار و صدفی
جلاشیشه ای، روغنی تا الماسگونه
ضریب شکست نورnω = 1.925 – 1.961 nε = 1.980 – 2.015
شکست دوگانه0.0557
سختی موهس7.5
وزن مخصوص4.7–4.6
فلورسانس بسیاری از زیرکن ها فلورسنت هستند ، اما بعضی از آنها (عمدتا متامایکت) نیستند. زیرکن فلورسنت در موج کوتاه ، از شدت مبهم تا روشن ، سایه هایی از زرد ، طلایی-زرد و زرد-قهوه ای را نشان می دهد
زیرکن در چه سنگهایی یافت میشود؟

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.
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 زیرکن
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.

زیرکن بیش از 2000 سال است که به عنوان سنگی قیمتی مورد استفاده قرار می گیرد. پراکندگی نور و ضریب انعکاس بسیار بالای زیرکن ، آن را درخشش و بازی آتشی می بخشد که رقیبی برای الماس می شود. به همین دلیل ، نوع بیرنگ با تراش بریانی آن به عنوان یک جایگزین محبوب و کلاهبردار برای الماس استفاده شده است.















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.









