| 四、礦石性質(zhì) 1.礦石的礦藏組成 鋯英石礦石類型見表3，首要含鋯礦藏見表4。表3 鋯英石礦石類型 礦石類型 礦 石 特 征 沖積砂礦 礦砂顆粒不規(guī)則，粒度不均勻，含有很多礫石和卵石以及很多礦泥 殘積砂礦 礦藏單體解離不完全，仍有不同程度的連生體存在，并帶有一定量的礦泥，檔次較低 海邊砂礦 礦砂顆粒均勻。且呈渾圓形，有用礦藏大部分已單體解離。大部分重礦藏為鈦鐵礦、鋯英石，獨居石，金紅石、錫石，磷釔礦。有時還有微量貴金屬，脈石礦藏以石英，長石為主，其次是電氣石，綠簾石，角閃石，輝石和石榴石等。其粒度組成在60目至200目不等 表4 首要含鋯礦藏 礦 物 成 分 重 量(%) ZrO2 HfO2 斜 鋯 石① 鈉 鋯 石 斜鈉鋯石 異性石-負異性石② 鈮鈰鈦錯礦 鋯針鈉鈣石 ZrO2 (Na2Ca)ZrSi3O9·2H2O Na2(Zr·Ti)Si6O153H2O (Ca,Na)5Zr2Si6(O,OH,Cl)20 (Ca,Fe,y,Zr,)(Nb,Ta,Ti)O4 (Ca,Na)3(Zr,Ti)Si2O8F 59～98.9 30.5～31.52 19.80～20.28 2.0～30 28.71～29.11 19.80 0.5～2.1 0.1～0.6 0.2～0.4 0.06～0.7 0.9 0.3 (續(xù)表4) 礦 物 成 分 重 量(%) ZrO2 HfO2 鈮鋯鈉石 鋯 英 石③ 鈦鋯釷礦 NaCa2(Zr,Nb)Si2O8(O,OH,F) ZrSiO4 (Ca,Fe)(Zr,Ti)2O5(? ) 15.61～17.55 34～67 51.7～59.89 0.05～0.7 0.4～1.7 1～1.2 ① 斜鋯石(Caldasite)實質(zhì)上可看作是斜鋯石(baddeleyite); ② 一些當?shù)禺愋允琙rO212～20%和HfO20.1～0.7%; ③ 硅鐵鋯礦，曲晶石，波方石，變水鋯石，苗水石，大山石和山口石可看作是鋯英石的變種。鋯和鉿礦藏因其化學和物理特性而在工業(yè)上作為有價值的礦藏和礦石運用。表4所列的是含鋯-鉿的首要礦藏、礦藏成分及其二氧化鋯和二氧化鉿的含量。鋯和鉿簡直完全由鋯英石和斜鋯石供給。異性石終究也可能是這些元素的重要來歷。鋯英石一般約含有49%的鋯和0.4 ～1.5%的鉿，它是這一類的首要工業(yè)礦藏。斜鋯石是工業(yè)上重要的但數(shù)量較少的礦藏。它含鋯多達73%，含鉿0.4～1.7%。異性石含有這些元素的數(shù)量改變很大，從各地區(qū)的分析資料標明，它含有6～11%的鋯和0.7～0.4%的鉿。 鋯英石是一種首要由火成巖構成時從巖漿中結(jié)晶出來的鋯、硅和氧組成的礦藏。鋯英石也產(chǎn)于巖脈和變質(zhì)巖中。它屬四方晶系，常呈發(fā)育杰出的錐狀小四方柱體，也成不規(guī)則粒狀。莫氏硬度7.5,比重一般是4.68～4.70可是比重的改變有時與成分和蝕變狀況有關鋯英石解理不完全，性脆，斷口貝殼狀。 鋯英石成分為ZrSiO4, 含ZrO267.2%，SiO232.8%，可是除了約含1%的鉿以外，礦藏中一般還有在少數(shù)的釷、鈾、稀土元素、釔、鈣、鎂、鐵、鋁、磷、氫和其他微量元素鈾和釷放射衰變生成的鉛，其他裂變產(chǎn)品也出現(xiàn)在礦藏中。含有適當數(shù)量鈾和釷的鋯英石結(jié)構的放射損耗能夠把晶體的內(nèi)部結(jié)構轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形狀況。 鋯英石色彩改變從無色到各種色彩，包含淺黃、褐黃、橙黃、淺紅棕色和棕色。有些鋯英石構成具有寶石特性的晶體。 斜鋯石是一種二氧化鋯的天然單斜晶系。對很純的斜鋯石的分析標明，它含ZrO2(96.5 ～98.9%)和少數(shù)的鐵、硅、鈣和其他雜質(zhì)，呈板狀和纖維狀，色彩改變大，從無色到黃、棕和黑色;莫氏硬度是6.5，是一種比重為5.5～6.0的重礦藏。 異性石是一種具有不規(guī)則晶體結(jié)構、成分不變的雜亂硅酸鹽。除了約含10%的ZrO2以外，一般還存在數(shù)量不等的鈣、鈉、硅、氫、氯、稀土元素、鈦、鈦和錳。異性石呈淡紅到赤色或棕色的板狀或菱面體晶體和呈塊狀體。硬度5～5.5，比重2.9～3.0。 鋯石砂礦中常伴生有：斜鋯石、金紅石、鈦鐵礦、銳鈦礦、燒綠石、獨居石、磷釔石、錫石、鈮鐵礦等，應留意歸納點評。上述伴生礦藏中，特別重要的為獨居石和燒綠石。 獨居石又叫“磷鈰鑭礦”，屬稀土礦藏�；瘜W成分(Ce,La)[PO4]，常含釷、鋯等。其間Ce2O3 25～30%,La2O320～30%,ThO25～12%。單斜晶系，晶體常呈板狀。黃或棕色，樹脂光澤。硬度5～5.5。密度5.1g/cm3。常具放射性，為提取鈰、鑭、釷的首要礦藏質(zhì)料。 燒綠石又稱黃綠石，化學成分CaNaNb2O6F，含Nb2O556%，是提煉鈮的首要礦藏。等軸晶系。晶體呈八面體，一般為不規(guī)則粒狀或細密塊狀。褐或黃綠色。樹脂光澤。硬度為5～5.5。密度4.12～4.36g/cm3，具放射性。 2. 意圖礦藏的礦藏特征現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)的鋯礦藏約50余種，其間常見的20余種，首要的工業(yè)鋯礦藏有鋯英石，含(富)鉿鋯石，異性石等。鋯英石為正硅酸鋯，分子式為ZrSiO4，是含鋯礦藏中最常見的一種。自然界中純的鋯英石不多見，大多含有鉻，或含有鐵、鋁、鈣等雜質(zhì)。其物理功用見表5，鋯的首要工業(yè)礦藏見表6，鋯的物理特性見表7。表5 鋯英石的物理及化學性質(zhì) 物 理 性 質(zhì) 化 學 性 質(zhì) 密度：4～4.9g/cm3 莫氏硬度：7～8 結(jié)構結(jié)構：呈正方晶系，常呈矮小柱狀 色彩：金屬光澤或玻璃光澤，遍及為棕色或淺灰 色或赤色，黃、藍及無色通明、不通明 電磁性：無磁性或弱磁性，導電性弱，非導電性礦藏 化學組成，%：ZrO267.01、SiO232.99;雜質(zhì)為Fe2O3、TiO2、CaO、HfO2、ThO2 化學特性：不溶于酸，如不溶于、硝 酸、硫酸、、磷酸 不溶于堿，如、苛性鈉 表6 鋯的首要工業(yè)礦藏 礦藏稱號 化 學 式 含 量,% 補白 ZrO2 HfO2 鋯石(鋯英石) Zr[SiO4] 55.3～67.3 <2 含(富)鉿鋯石 (Zr,Hf)[SiO4] 48.18～60.03 2～16.7 含HfO2>4%者, 為富鉿鋯石 異性石 (Na,Ca)6ZrSi6O17(OH,Cl)2 11.82～12.82 表7 鋯的物理特性 元素 鋯 原子序數(shù) 原 子 量 比 重 熔 點 沸 點 比熱(千卡/克/℃) 硬度(維氏硬度數(shù)) 彈性模量 中子抓獲截面(靶恩) 40 91.22 6.53±0.1 1852±2℃ 5400℃ 0.067( 20°) 105 11.4 0.18 譯注：靶恩是核子有用截面單位=10-24厘米2。 上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] 下一頁 |
