ZİRKON
ZrSiO4 bileşimindeki zirkon minerali ile Zr02 bileşimindeki Baddeleyit minerali Zr elementinin doğada bulunan ve ekonomik değeri olan kaynaklarıdır. Adi zirkon minerali olan zirkon-silikattan sunni olarak elde edilen ZrO2 piyasada, tıpkı alümina ve magnezyada olduğu gibi, zirkonya olarak adlandırılır. Elementer zirkon metaline ise zirkonyum adı verilir. Ancak günlük konuşma lisanında zirkon dendiğinde bütün bu hammaddelerin herhangi biri kasdedilmiş olabilir.
Rezerv, üretim, tüketim ve fiyat tablolarında kullanılan birim ise genellikle ZrO2’dir. Zirkon Dünyadaki bütün Hafniyum elementinin de pirimer kaynağıdır. Zirkon genellikle Rutil, ilmenit ve kalay gibi ağır minerallerin elde edildiği sahil kumlarındaki plaser işletmelerinin bir yan ürünüdür. Özgül ağırlığı 4,2–4,6 sertliği ise 7,5’dir. Zirkon genellikle Toryum muhtevası nedeniyle radioaktif özellik gösterir.
Şile zirkon kumlarının zengin yerlerinden alınan 500 kg numunenin, ağır mineral yüzdesi, Bromoform deneyi sonucu, %89,9’a yükseltilmiştir. Manyetik separasyon sonucu çok yüksek verim ile %66.75 zirkonoksit tenörlü satılabilir konsantreler üretilebilmiştir. (3) yan ürün olarak ilmenit, manyetit ve rutil konsantreleri elde edilebilmektedir. Zirkonsilikat minerali ısıtıldığında 1500-1800° C arasında ZrO2 ve SİO2 - camı oluşturur. Baddeleyit 2700° C de Zr-oksit ise 2950-3000 °C de erir. ZrO2 pişirme sırasında ani hacim değişiklikleri gösterir. Refrakter sanayii için önemli olan kubik sistemde stabil hale gelen ZrO2 Aıdın imal edilmesidir. Bunun için %5 oranında CaCO3 ve MgO karışımı ile pişirme yapılır. Piyasada çeşitli isimler altında Zirkon-oksitler satılır.
Stabilileştirilmiş ZrO2 üretimi sırasında Zirkonkumu (ZrSiO4 ) kok kömürü, demir yongası, MgO ve CaCO3 ile eritildiğinde SiO2 elementer silise kadar indirgenip demir ile alaşım oluşturur. Soğumaya bırakıldığında kubik olarak kristalleşen ZrO2 çok değerli refraktör bir malzemedir. Cevher üretiminde plaser madenciliği yanında Zirkonca zengin sedimanter kayaçlarda açık ve kapalı madencilik teknolojisinin uygulandığı da görülmüştür.
Zirkonsilikat minerali genelde gri-kahverenkli kum görünüşünde olmakla beraber bazı hallerde tamamen saydam kristaller teşkil eder, bunlar taklit elmas görünüşündedir ve mücevher mineral olarak pazarlanmaktadır.
Zirkonun asıl kullanım alanı refraktör sanayiidir; 2500°C den daha yüksek ısıya dayanıklı özel refrakter tuğla imalinde kullanımı çok önemlidir. Ayrıca elektroporselen, labaratuvar porseleni ve buji imalinde kullanılır. Tane inceliği 5 mikronun altındaki Zr-oksid sır ve emaye opaklaştırma maddesi olarak değerlidir ve kalay oksidi ikame eder. Bu alanda yüksek ışın refleksiyonu ve termal stabilitesi nedeni ile kullanılmaktadır.
Zirkon; metal ve alaşımlarının çeşitli alanlardaki kullanımı toplam tüketimin sadece %5’i kadardır. Kalıpların özelliğini olumlu yönde etkilemesi ve sıvı metalin sızmasını önlediği için zirkonun döküm kumu olarak kullanımıda çok önemlidir. Korozyona karşı yüksek mukavemeti nedeni ile de kimya sanayiinde aranan bir hammaddedir. Zirkonoksitler ayrıca boya, ilaç, tekstil ve abrazif sanayiilerinde kaynak elektrotlarında, izalasyonda, fotoğrafçılıkta ve dericilikte kullanılır. Döküm kumlarında ve refrakterlerde kullanılan zirkonun geri kazanılması mümkündür. Olivin ve krom dökümcülükte, dolomit ve sipinel refrakterlerde, kolonbiyum ve tantalyum nükleer uygulamalarda ve titanyum kimyasallarda zirkonu ikame edebilen alternatif maddelerdir.