Minerales

Circón



Utilizado como una piedra preciosa por más de 2000 años. Hoy es el mineral principal del circonio.


Cristal de circón: Un pequeño grupo de cristales de circón bien formados que demuestran claramente que el circón es un miembro del sistema de cristal tetragonal. Los cristales de cuatro lados son prismáticos con una sección transversal cuadrada y terminan con una pirámide. El cristal más grande en el grupo es de aproximadamente 1,7 centímetros de longitud. Espécimen del monte. Malosa, Malawi.

¿Qué es el circón?

El circón es un mineral de silicato de circonio con una composición química de ZrSiO4. Es común en todo el mundo como un componente menor de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias.

El circón es una piedra preciosa popular que se ha utilizado durante casi 2000 años. Ocurre en una amplia gama de colores y tiene un brillo y fuego que rivaliza con los del diamante. El circón incoloro a veces se usa como una alternativa de menor costo para el diamante. El circón no debe confundirse con la circona cúbica, que es un material hecho por el hombre.

El circón está presente en la mayoría de los suelos y sedimentos clásticos. Se extraen sedimentos ricos en circonio y el circón recuperado se utiliza para producir metal de circonio y dióxido de circonio. Estos se utilizan en una amplia variedad de productos manufacturados y procesos industriales.

Zircon Gem Rough: Cristales redondeados de circón de un depósito aluvial en Australia. Aunque el circón marrón no es altamente comercializable, gran parte de él se puede alterar a un color azul intenso calentándolo en una atmósfera reductora a entre 900 y 1000 grados Celsius. Estas piedras varían de aproximadamente 5 a 10 milímetros de tamaño.

Ocurrencia geológica de circón

El circón es un mineral accesorio primario en la mayoría de las rocas graníticas. También está presente en los gneis y otras rocas derivadas del metamorfismo de las rocas ígneas con circón. El circón es tan común y está ampliamente distribuido a través de las rocas de la superficie de la Tierra que podría considerarse un mineral ubicuo. Sin embargo, el circón generalmente no se nota en rocas y sedimentos debido a su tamaño de partícula muy pequeño. Los granos de circón de unos pocos milímetros de tamaño son raros, generalmente tienen menos de un milímetro de tamaño. Es uno de los minerales más comunes pero más ignorados de la Tierra.

El circón es altamente resistente a la alteración química y a la abrasión. Cuando las unidades de roca que contienen circón se desgastan y sus sedimentos se erosionan, se dispersan enormes cantidades de pequeños cristales de circón. Estos pueden persistir en suelos, sedimentos y rocas sedimentarias durante millones, incluso miles de millones, de años. Pueden sobrevivir varios ciclos de levantamiento, desgaste, erosión y deposición.

Algunos de los cristales más grandes de circón se forman en pegmatitas, rocas ígneas de carbonato conocidas como carbonatitas y en calizas alteradas por el metamorfismo hidrotermal. Estos circones grandes son a veces de alta claridad y adecuados para su uso como piedras preciosas.

Circón facetado: Circones naturales y tratados térmicamente en una gama de colores que incluyen blanco, champán, azul, verde, amarillo, durazno, rosa, coñac, miel y moca. Estas piedras tienen un tamaño de aproximadamente 5 milímetros y pesan aproximadamente 7.47 quilates en total. Los colores blanco, azul, verde, amarillo, melocotón y rosa se han producido mediante tratamiento térmico.

Propiedades físicas de circón

Clasificación químicaSilicato
ColorPor lo general, amarillo, marrón o rojo. También incoloro, gris, azul y verde.
RachaIncoloro. Por lo general, más duro que la placa de rayas.
LustreVítreo a adamantina, a veces aceitoso.
DiafaneidadTranslúcido a transparente
EscoteImperfecto
Dureza de Mohs7.5
Gravedad específica4.6 a 4.7
Propiedades diagnósticasDureza, brillo, gravedad específica
Composición químicaZrSiO4
Sistema de cristalTetragonal
UsosMineral de circonio metálico, mineral de dióxido de circonio, agentes blanqueadores, pigmento blanco, piedras preciosas, datación radiométrica.

Circón como una piedra preciosa

El circón se ha utilizado como una piedra preciosa durante más de 2000 años. Su muy alta dispersión e índice de refracción le dan un brillo y un fuego que rivalizan con los del diamante. Por esa razón, el circón facetado incoloro se ha utilizado como un sustituto popular y fraudulento del diamante.

Los gemólogos y muchos joyeros expertos pueden distinguir el circón del diamante con un examen rápido. Para hacer esto, miran hacia la piedra, a través de la faceta de la mesa, y se centran en las uniones facetarias del pabellón, con una lupa 10x. Las uniones facetarias del pabellón deben aparecer como imágenes dobles causadas por la doble refracción del zircon. El diamante es individualmente refractivo y no mostrará la duplicación de las características dentro de la piedra. Esta misma prueba se puede usar para distinguir el zircon de la zirconia cúbica.

El circón es una joya popular porque está disponible en una variedad de colores agradables. La mayoría de las circonitas naturales son amarillas, rojas o marrones. El calentamiento y la irradiación pueden usarse para producir colores incoloros, azules, verdes y muchos otros de circón. El azul es el color de circón más popular. Alrededor del 80% de los circones vendidos hoy son azules.

Aunque no es tan duradero como el diamante, el circón tiene una buena durabilidad física como gema. Tiene una dureza de 7.5 y escote imperfecto. Esa combinación lo hace adecuado para la mayoría de los usos de piedras preciosas que incluyen anillos, aretes, colgantes, broches y otras joyas. Algunos circones, especialmente las gemas que han sido tratadas con calor, pueden ser frágiles. Los bordes de las facetas de estas gemas son susceptibles a mellas y astillas.

Daño de circón en salones de bronceado y uñas

La mayoría del circón azul que se vende en joyería hoy en día se produce mediante tratamiento térmico de circón marrón en una atmósfera reductora de 900 a 1000 grados Celsius. Algunas personas han dañado estos circonitas azules al exponerlos a la radiación ultravioleta en camas de bronceado o bajo lámparas ultravioletas utilizadas para curar adhesivos acrílicos para uñas. El color azul puede degradarse a marrón con solo minutos de exposición. El color de algunas de estas gemas ha sido restaurado por la exposición a la luz incandescente de baja potencia. Para evitar arruinar una gema agradable, quítese las joyas en los salones de bronceado y de uñas. 1

Producción de concentrado de circón: Los concentrados minerales de circonio se producen mediante la extracción de arenas minerales pesadas de depósitos terrestres y marinos. Australia, Sudáfrica, China, Indonesia, Mozambique, India, Ucrania, Sri Lanka, Madagascar, Brasil, Kenia y varios otros países producían concentrados de circón en 2014. 2

Minería de minerales pesados: Foto de la mina de arenas de minerales pesados ​​Concord en el centro-sur de Virginia. Los depósitos de arena y limo de la era del Plioceno débilmente consolidados aquí contienen aproximadamente 4% en peso de minerales pesados. Una planta de separación se utiliza para recuperar ilmenita, leucoxeno, rutilo y circón. 3

Minería de circón

El circón ha sido extraído de gravas de arroyos durante más de 2000 años. Esta extracción minera temprana de circón fue principalmente para obtener buenos cristales para su uso como piedras preciosas. Hoy, la mayoría del circón se produce extrayendo o dragando sedimentos ricos en circonio. Estos sedimentos pueden estar en la playa, en el litoral o en depósitos aluviales.

El circón tiene una gravedad específica de 4.6 a 4.7, que es mucho más alta que el grano de sedimento detrítico típico que está entre 2.6 y 2.8. Esta diferencia de gravedad específica permite que los granos de circonio se recuperen de los sedimentos por separación mecánica. Los métodos de separación por gravedad específica hacen posible recuperar de manera rentable el circón y otros minerales pesados ​​en una ley de mineral de solo un pequeño porcentaje. El circón es a menudo un coproducto en las operaciones de extracción / procesamiento donde se extrae ilmenita y rutilo para obtener titanio. En los Estados Unidos, el circón se extrae en Virginia, Georgia, Carolina del Norte y Florida.

El circón de grado industrial se extrae de depósitos terrestres y marinos de origen aluvial en muchas partes del mundo. Australia, Sudáfrica, China, Indonesia, Mozambique, India, Ucrania, Sri Lanka, Madagascar, Brasil, Kenia y varios otros países fueron productores importantes en 2014. Estos depósitos aluviales contienen principalmente granos de circón submilimétricos derivados de la meteorización del granito. rocas

El circón de grado gema se ha producido a partir de depósitos aluviales en Sri Lanka, Camboya, Myanmar y Vietnam durante cientos de años. Los depósitos de gemas más recientes se encuentran en Australia, Nigeria y Madagascar. Los depósitos extraídos para circón de grado gema deben contener cristales de al menos varios milímetros de tamaño con buena claridad. Por lo general, se derivan de la meteorización de las rocas carbonatadas y otros tipos de rocas asociadas con la actividad hidrotermal. Algunos de los mejores cristales de circón de grado gema se extraen directamente de las cavidades en pegmatita.

La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones económicas de minerales están disponibles en la tienda de Geology.com.

Zirconio, Zirconio, Zirconia y Zirconia Cúbica

Hay mucha confusión pública entre cuatro materiales: circón, circonio, circonio y circonio cúbico. Las definiciones resumidas de estos términos se proporcionan a continuación.

Circón es un mineral natural con una composición química de ZrSiO4.

Circonio Es un metal blanco plateado y un elemento químico. Tiene un número atómico de 40 y un símbolo atómico de Zr.

Circonita es el óxido cristalino blanco de circonio con una composición química de ZrO2. Una forma natural, pero rara, de ZrO2 es el mineral baddeleyita.

Zirconia cúbica es una piedra preciosa sintética con una apariencia muy similar al diamante. Se vende por una pequeña fracción del costo del diamante e históricamente ha sido el simulador de diamante más utilizado.

Todos estos materiales están relacionados. El circonio, el circonio y el circonio cúbico se producen a partir de circonio de grado industrial.

Usos industriales de circón

Referencias de circón
1 Modificación reversible del color del circón azul por radiación ultravioleta de onda larga, por Nathan D. Renfro, Gems & Gemology, Volumen 52, Número 3, Otoño 2016.
2 Zircon and Hafnium, por George M. Bedinger, 2014 Minerals Yearbook, United States Geological Survey, agosto de 2016.
3 Modelo de depósitos para arenas de minerales pesados ​​en entornos costeros, por Bradley S. Van Gosen, David L. Fey, Anjana K. Shah, Philip L. Verplanck y Todd M. Hoefen, Modelos de depósitos minerales para la evaluación de recursos, Informe de investigaciones científicas 2010-5070-L, Servicio Geológico de Estados Unidos, 2014.
4 Mineville, Eastern Adirondacks - Geophysical and Geologic Studies, por Anjana Shah, artículo en el sitio web del Programa de Recursos Minerales del Servicio Geológico de los Estados Unidos, consultado en noviembre de 2016.

La arena de circón tiene un bajo coeficiente de expansión y es muy estable a altas temperaturas. Se utiliza como material refractario en muchas aplicaciones de fundición y fundición. Uno de sus usos más comunes es en la producción de cerámica.

El dióxido de circonio (circonia) se produce al calentar arena de circonio a una temperatura lo suficientemente alta como para descomponer la molécula de circonio. En forma de polvo, el dióxido de circonio es de color blanco brillante, altamente reflectante y térmicamente estable. Se utiliza como opacificador, agente blanqueador y pigmento en esmaltes y manchas utilizados en cerámica y cerámica. La circona estabilizada con itria se utiliza para fabricar circonia cúbica, componentes de fibra óptica, revestimientos refractarios, cerámica, prótesis y otros productos dentales.

El circón sirve como mineral primario del metal de circonio. El circonio se usa en una variedad de productos metálicos que requieren resistencia al calor y la corrosión. Se utiliza para fabricar aleaciones de alto rendimiento, aceros especiales, filamentos de lámparas, imprimaciones explosivas, equipos informáticos y muchos componentes electrónicos.

Circones de miles de millones de años: Estos granos de circón fueron recogidos a mano de una roca de cuarzo-albita recolectada en el condado de Essex, Nueva York. Esta imagen de luz transmitida por microscopio petrográfico revela grietas, inclusiones y "zonas" de edad en todos los granos. Los núcleos y bordes del grano de circón reflejan eventos magmáticos y tectónicos que ocurrieron dentro de la región hace aproximadamente 1-1.15 mil millones de años. 4 4

Circón y descomposición radiactiva

Muchos cristales de circón contienen trazas de uranio y torio. Estos elementos radiactivos se incorporaron al circón en el momento de la cristalización. Se convierten en sus productos de descomposición a un ritmo constante. La relación de materiales originales a productos secundarios se puede usar para estimar el tiempo de cristalización. Con este método, los granos minerales más antiguos del mundo son los cristales de circón que se encuentran en Australia. Se estima que tienen alrededor de 4.400 millones de años.

Cuando los elementos radiactivos en los cristales de circón o los materiales cercanos se descomponen, se emite radiación. El cristal de circón puede dañarse por esta radiación. La exposición a esta radiación ha dañado tanto el circón que ya no conserva la claridad y las propiedades ópticas de un material de gema atractivo. Es por eso que algunos circones no son adecuados para usar como gemas.