新聞中心

?

在自然界的礦物家族中，鋯英石是一種兼具“顏值”與“實力”的存在。它既有媲美鉆石的璀璨光澤，可作為中低檔寶石點綴生活；又有耐高溫、耐腐蝕、強度高的優異特性，是航空航天、核工業、陶瓷耐火等高 端領域不可或缺的戰略礦 產。從沙灘上的普通砂石，到支撐現代工業的高純度原料，鋯英石的價值實現，離不開一套精 密復雜的選礦工藝。本文將全面科普鋯英石的基礎特性、成因分布、應用價值，并詳細解析其主流選礦方法，帶大家走進這一“砂石中的瑰寶”。

鋯英石的基礎特性：顏值與實力并存

鋯英石，又稱鋯石，日本稱之為“風信子石”。它是一種島狀結構的硅酸鹽礦物，化學分子式為Zr(SiO?)，理論組成為67.1% ZrO?和32.9% SiO?，實際成分中常含有鉿、稀土元素、鈮、鉭、釷、鈾等混入物，以及微量的MnO、CaO、Fe?O?等雜質，這些雜質不僅影響其顏色，還會對其工業應用性能產生一定影響。

在物理性質上，鋯英石的特性因成因不同而存在差異，寶石學中依據其放射性元素影響折光率、硬度、密度的程度，將其分為高型、中間型、低型三種，其中高型鋯英石因結晶完整、不含或少含放射性元素，對人體無害，是工業和寶石領域的優 質原料，低型鋯英石則因放射性元素輻射導致晶格受損，性能相對較差。

外觀上，質純的鋯英石呈無色透明，含雜質時會呈現紅、黃、藍、紫、褐等多種顏色，其中以鮮艷的藍色和無色透明者價值zui高，藍色鋯石更是鋯石中的優 質品種，備受青睞；它具有金剛光澤，透明至半透明，條痕為白色，高型鋯英石的色散較強，可達0.04，接近鉆石，因此常被用作鉆石的代用品，成為中低檔寶石的佼佼者。

力學和光學特性方面，高型鋯英石硬度為7-7.5，低型為6，密度上高型為4.6-4.8克/立方厘米，低型為3.9-4.1克/立方厘米，顯著高于石英、長石等常見脈石礦物；它無解理，可見貝殼狀斷口，性脆，佩戴時需格外小心，散裝鋯石相互摩擦還會出現“紙蝕”現象；光學上，高型、中型鋯英石為非均質體，一軸晶，正光性，低型接近非晶態，部分鋯石還可呈現貓眼效應、星光效應，在紫外線照射下，高型鋯石會呈現紅色熒光，不同顏色的鋯石熒光特性也有所差異。

化學性質上，鋯英石具有極強的穩定性，耐高溫、耐酸腐蝕，熔點可達2750℃，即使在1450℃的高溫下，部分中型鋯石也可恢復為高型鋯石，這種特性使其成為優 質的耐火材料原料，能夠承受極 端環境的考驗。此外，鋯英石的晶體形態多為四方柱和四方雙錐組成的短柱狀，集合體呈粒狀，其晶體形態與結晶時的介質環境、溫度、壓力密切相關，在不同類型的巖石中會呈現不同的晶形特征。

鋯英石的成因與分布：遍布全球，砂礦為主

鋯英石的形成與巖漿活動、變質作用密切相關，其礦床主要分為內生礦床和砂礦床兩大類，其中砂礦床儲量占世界鋯總儲量的73%，內生礦床僅占27%，幾乎所有內生鋯礦床都與堿性巖有關，多形成于地槽造山階段和古地臺及固結褶皺區構造-巖漿活化階段，而砂礦床則是原生鋯英石經風化、侵蝕、搬運后，在河流、海濱等區域富集形成的，因其易開采、品位較高，成為目前全球鋯英石的主要來源。

在內生條件下，鋯英石主要形成于酸性-堿性花崗巖、霞石正長巖、堿性超基性雜巖中，花崗巖結晶時，鋯會聚集在殘余熔漿中，以鋯英石的形式分離出來，有時也會在巖漿期后溶液中沉淀，形成偉晶巖或脈狀礦床；在基性巖、中性巖中也可見到鋯英石，但含量相對較低。由于鋯英石物理化學性質穩定，在表生帶中不易被風化分解，經流水、風力等外力搬運后，會在河流沖積扇、海濱沙灘等區域富集，形成殘積、沖積或海濱砂礦，這些砂礦中鋯英石與鈦鐵礦、金紅石、獨居石等礦物共生，是工業開采的主要對象。

全球范圍內，鋯英石資源分布廣泛，主要集中在澳大利亞、南非、巴西、印度、斯里蘭卡等國家，其中澳大利亞是全球zui大的鋯英石生產國，其海濱砂礦選礦技術成熟，資源儲量和產量均居世界首位，通過聯合選礦工藝，礦物回收率可突破90%。寶石級鋯英石主要產于斯里蘭卡、緬 甸、柬埔寨、法國、坦桑尼亞等國，其中斯里蘭卡產出的鋯石品種豐富，質量優良，美國紐約自然歷史博物館珍藏的一顆重208克拉的藍色鋯石，便是世界上zui著 名的寶石級鋯石之一。

我國的鋯英石資源也較為豐富，主要分布在華南、華北、華東及海南、福建、新疆等地區，其中海南、福建、廣東等沿海省份的海濱砂礦，以及四川、云南等內陸地區的內生礦床，是我國鋯英石的主要產地。我國鋯英石資源具有分布廣、儲量大但品位偏低的特點，平均品位僅為30%左右，遠低于國際先進水平，因此對選礦技術的要求更高，通過先進的選礦工藝，可將鋯英石品位提升至符合工業需求的標準。

鋯英石的應用價值：從民生到戰略，無處不在

鋯英石的應用領域極為廣泛，涵蓋寶石首飾、工業制造、核工業、航空航天等多個領域，其價值貫穿于民生生活與國家戰略發展，是一種不可或缺的多功能礦物資源。

1）在寶石首飾領域，寶石級鋯英石憑借其璀璨的光澤、較高的色散度和多樣的顏色，成為中低檔寶石的重要品種。其中，無色鋯英石因透明無暇、色散度高，常被用作鉆石的代用品，價格遠低于鉆石，卻能呈現相似的視覺效果；藍色鋯石、紅色鋯石則因顏色鮮艷、稀有，價值較高，是首飾鑲嵌的熱門選擇。在西方文化中，紅鋯石被認為具有催眠、驅邪的作用，現今有些國家還將鋯石和綠松石一起作為“十二月誕生石”，象征成功和必勝。需要注意的是，鋯英石性脆，硬度遠低于鉆石，佩戴時需避免碰撞和摩擦，防止破損。

2）在工業制造領域，鋯英石的耐高溫、耐腐蝕特性得到充分發揮，是耐火材料、陶瓷、玻璃等行業的核心原料。在耐火材料方面，鋯英石可制成耐火磚、耐火涂料、高溫器皿等，用于鋼鐵、冶金、玻璃窯爐等高溫設備的內襯，其制成的斜方英石耐火磚用于電煉鋼爐爐頂，壽命比硅磚長4-5倍，平爐使用的鋯英石耐火材料，耐火性超過其他材料3倍；在陶瓷行業，鋯英石粉可作為陶瓷釉料的遮光劑和增白劑，提升陶瓷產品的光澤度和耐磨性，還可用于制作高 檔陶瓷餐具、工業陶瓷零件等；在玻璃行業，鋯英石可用于生產光學玻璃、耐熱玻璃，改善玻璃的透明度和耐熱性能，用于制作望遠鏡鏡片、高溫儀器玻璃等。

3）在核工業領域，鋯英石是提煉金屬鋯的主要原料，而金屬鋯因其中子吸收截面小、耐腐蝕、強度高，是核反應堆燃料棒的核心包殼材料，對核反應堆的安全運行至關重要。核級鋯材對純度要求極高，需通過精 密的選礦和提純工藝，將鋯英石中的雜質含量控制在極低水平，目前我國采用先進工藝可將鋯英砂純度提升至99.9%以上，滿足核級鋯材的生產需求，為核工業國產化提供了有力支撐。

4）在航空航天領域，鋯英石的耐高溫、高強度特性使其成為航天器絕熱材料、發動機零部件的重要原料，其與白云石反應生成的二氧化鋯（鋯氧），是一種優 質耐熔材料，可用于制造渦輪噴氣發動機和火箭，鋯的硼化物熔點高達3300℃，能夠承受航天器飛行過程中的極 端高溫環境，保障航天器的安全運行。此外，鋯英石還可用于電子、化工、涂料等領域，如制作電子元件的絕緣材料、化工設備的耐腐蝕涂層等，應用場景不斷拓展。

鋯英石的選礦方法：從富集到提純，步步精 準

鋯英石的選礦是一個復雜的系統工程，核心目標是將原礦中的鋯英石與脈石礦物、共生雜質礦物分離，提高鋯英石的品位和回收率，滿足不同領域的應用需求。由于鋯英石多與石英、長石、鈦鐵礦、金紅石、獨居石等礦物共生，且不同礦床的礦石性質差異較大，單一的選礦方法難以達到理想效果，實際生產中通常采用“多種方法聯合”的工藝流程，主要包括重選、磁選、電選、浮選四大核心方法，以及用于深度提純的化學選礦方法，不同方法依據礦物的不同特性，實現逐步分離提純。

1）重選：利用密度差異，實現初步富集

重選是鋯英石選礦的第 一步，也是zui基礎、zui經濟的選礦方法，其核心原理是利用鋯英石與脈石礦物的密度差異，通過重力作用實現分離，主要用于鋯英石的粗選，目的是丟棄大部分低密度脈石，提高后續選礦效率。

2）磁選：利用磁性差異，去除磁性雜質

經過重選富集后的粗精礦中，仍含有大量磁性雜質礦物，主要包括強磁性的磁鐵礦、中磁性的鈦鐵礦、石榴石、獨居石等，而鋯英石屬于非磁性礦物，磁選便是利用這一磁性差異，將鋯英石與磁性雜質礦物分離，進一步提高粗精礦的品位。磁選是鋯英石選礦中不可或缺的提純環節，其分離效果直接影響zui終精礦的質量。

3）電選：利用導電性差異，分離非磁性雜質

經過磁選后的產品中，仍含有大量與鋯英石密度相近、且無磁性的雜質礦物，其中zui主要的是石英，此外還有少量金紅石、獨居石等，這些雜質礦物與鋯英石的物理化學性質差異較小，重選和磁選難以實現有效分離，此時需采用電選方法，利用礦物的導電性差異，實現鋯英石與非磁性雜質的分離。電選是鋯英石精選的核心方法之一，可將鋯英石品位提升至65%以上，滿足工業應用的基本要求。

4）浮選：利用表面性質差異，深度提純

對于部分品位要求較高（如用于核工業、高 端陶瓷領域）的鋯英石精礦，僅通過重選、磁選、電選仍無法滿足要求，此時需采用浮選方法進行深度提純，進一步去除雜質，將鋯英石品位提升至90%以上。浮選是利用礦物表面物理化學性質的差異，通過添加浮選藥劑，使鋯英石與雜質礦物表面性質發生改變，從而實現分離的一種選礦方法，其分選精度高，可有效去除微量雜質。

5）化學選礦：高 端領域的深度提純手段

對于核工業、航空航天等高 端領域，對鋯英石精礦的純度要求極高，需將雜質含量控制在ppm級，此時僅通過物理選礦方法（重選、磁選、電選、浮選）仍無法滿足要求，需采用化學選礦方法進行深度提純。化學選礦是利用礦物的化學性質差異，通過化學反應將雜質礦物溶解去除，從而獲得高純度鋯英石精礦的方法，主要包括酸浸法、堿熔法等，其中酸浸法應用zui為廣泛。

酸浸法的核心原理是利用鋯英石與雜質礦物在酸溶液中的溶解性差異，將雜質礦物溶解在酸溶液中，而鋯英石不溶于酸溶液（除氫氟酸和熱的濃硫酸外），從而實現分離提純。常用的酸溶液包括鹽酸、硫酸、硝酸等，根據雜質礦物的類型，選擇合適的酸溶液和酸浸條件。例如，對于含有鐵、鋁、鈣等雜質的鋯英石精礦，可采用鹽酸浸出，鹽酸可與鐵、鋁、鈣等雜質反應，生成可溶于水的鹽類，通過過濾、洗滌，即可將雜質去除；對于含有稀土元素、釷、鈾等雜質的鋯英石精礦，可采用硝酸浸出，硝酸可與稀土元素、釷、鈾等反應，實現雜質的溶解去除。

堿熔法主要用于去除鋯英石中的二氧化硅雜質，其原理是將鋯英石與堿（如氫氧化鈉、碳酸鈉）混合，在高溫下熔融反應，使二氧化硅與堿反應生成可溶于水的硅酸鈉，通過溶解、過濾、洗滌，即可去除二氧化硅雜質，獲得高純度的氧化鋯，再通過進一步處理，得到鋯英石精礦。堿熔法的優點是除雜效果好，可有效去除二氧化硅雜質；其局限性是能耗高、成本高，且對設備的耐腐蝕性要求較高，因此僅在特殊要求的情況下使用。

鋯英石作為一種兼具顏值與實力的戰略礦物，從沙灘上的普通砂石，到支撐現代工業的高純度原料，其價值的實現離不開精 密的選礦工藝。重選、磁選、電選、浮選、化學選礦等多種方法的聯合應用，實現了鋯英石從初步富集到深度提純的全過程，滿足了不同領域的應用需求。隨著科技的不斷進步，鋯英石的應用領域還在不斷拓展，對其品位和純度的要求也越來越高，這也推動著選礦技術的持續升級。

我國鋯英石資源豐富，但品位偏低，通過不斷優化選礦工藝，提高資源利用率和精礦質量，對于保障我國戰略礦 產供應、推動相關產業發展具有重要意義。未來，隨著選礦技術的不斷創新，必將實現鋯英石資源的高 效、綠色、可持續利用，讓這一“砂石中的瑰寶”在國家戰略發展和民生生活中發揮更大的作用。同時，我們也應加強鋯英石資源的保護和合理開發，避免過度開采，實現資源與環境的協調發展。