Примерное распределение учтенных запасов циркония

Регион	Содержание, млн. т.		Относ. %
	Циркон	Диоксид циркония
Австралия	15	9,75	36,8
США	11	7,15	27,0
Страны Африки	8,5	5,50	20,9
Индия	3,5	2,30	8,6
Южная Америка	1,5	0,975	3,7
Канада	1,0	0,650	2,5
Юго-Восточная Азия	0,2	0,130	0,5
Всего:	40,7	26,455	100

Циркон – один из самых тугоплавких минералов земной коры. Его диссоциация на ZrO₂ и SiO₂ начинается при температурах, превышающих 1500⁰С, полное разложение происходит при нагревании в течение 6 часов при температуре 1800⁰С с образованием моноклинного ZrO₂ и кристобалита или стекла. Полное расплавление с образованием жидкого расплава ZrO₂ и SiO₂ отмечается при температуре около 3000⁰С.

Циркон исключительно устойчив к воздействию кислот, щелочей и растворов солей. Он не проводит электричества и не имеет магнитной восприимчивости, обладает способностью люминесцировать при нагревании и в лучах разной длины волны. Свечение цирконов зависит от их структуры, наличия определённых центров свечения, примесных элементов, от генетических особенностей минерала.

Бадделеит ZrO₂. Минерал из класса оксидов циркония, название получил по имени его первооткрывателя (1892 г., о. Цейлон). Структура бадделеита сравнительно проста. Элементарная ячейка представляет собой семивершинник из атомов кислорода, с квадратом из этих атомов в нижнем основании, треугольником – в верхнем, а в центре – атом циркония. Расстояния Zr – O колеблются в пределах от 2,14 до 2,26 · 10^–4 мкм. Бадделеит – «тяжёлый» минерал с относительно невысокой твёрдостью, хрупок, не проводит электричества и немагнитен. Плавится при 2700 – З000⁰С, подвергаясь при нагревании ряду обратимых полиморфных переходов: моноклинная модификация ® тетрагональная (руфит, 1100 – 1250⁰С) ® тригональная (1900⁰С)® кубическая (аркаллит, фианит). Кубическая сингония бадделеита может быть стабилизирована при охлаждении добавлением оксидов магния, кальция, иттрия.

В отличие от циркона бадделеит сравнительно мало распространён в природе. Минерал с содержанием в 0,1 – 0,2 % ZrO₂ на массу породы считается уже практически перспективным (Бразилия, Южная Африка, Северная Европа).Срастается обычно с ильменитом.

В состав бадделеита неизменно входят гафний (до 3 %) и железо (до 2% Fe₂O₃). Содержание РЗЭ и других редких элементов невелико (до десятых долей процента) и обусловлено обычно наличием микровключений титанотанталониобатов.

Эвдиалит – минерал из класса силикатов с кальциевой структурой. Название образовано от греческих слов «эв» и «диолитос» – хорошо разлагающийся. Был открыт и впервые исследован немецким минералогом Штроммейером в 1819 г.

Минерал имеет сложный химический состав, в общем виде его можно представить как гидроксилсодержащий силикат A₅B[Si₆O₁₇](OH). В катионных группах А и В содержатся многие металлы (А – щелочные, щелочноземельные, РЗЭ преимущественно иттриевой группы; В – цирконий, железо, марганец, титан, ниобий, тантал и др.). В гидроксильную группу могут входить ионы галогенов, кислорода. В развёрнутом виде формула эвдиалита принимает следующий вид:

(Na, K, Ca, Zn)₅(Zr, Fe, Mn, Ti, Nb, Ta)[Si₆O₁₇](O, OH, Cl, F).

По преобладанию того или иного компонента выделяют следующие разновидности минерала: эвколит (Fe, Mn, Mg), водно-калиевый эвколит, мезодиалит (Fe).

Эвдиалит имеет невысокую твёрдость и плотность, хрупок, непроводник электричества и немагнитен. Легко разлагается в кислотах, даже слабых. При нагревании неустойчив, быстро желатинирует, в температурном интервале 50 – 160⁰С дегидратируется, а при 820 – 900⁰С полностью расплавляется.

Эвдиалит после циркона является одним из самых распространённых минералов циркония, он единственный способен образовывать очень крупные и богатые по содержанию скопления, например, эвдиалититы. Однако для получения циркония минерал малоперспективен, т.к. содержит 11 – 15 мас. % ZrO₂. В его составе, кроме основных компонентов (ZrO₂, Na₂O 11 – 15 %, SiO₂ 46 – 52 %), всегда присутствуют (в мас. %): калий – до 1; кальций – до 15; железо – до 7; марганец – до 3,7; магний – до 0,36; лантаниды – до 2,5; титан – до 1,5; ниобий – до 1,7; тантал – до 0,06. Возможно, с созданием экономически выгодных технологий эвдиалит будет использоваться и для получения циркония.

В комплексных редкометалльных месторождениях встречаются и другие циркониевые минералы, содержащие 40 – 70 % ZrO₂. Это соединения класса сложных оксидов – циркелит и его разновидность цирконолит, кальциртит (Бразилия, о. Цейлон, СНГ). При переработке таких руд на основные редкие металлы (ниобий, тантал) возможно получение самостоятельных концентратов циркона. Примечательно, что циркониевые минералы обнаружены и на Луне (цирконолит, армалколит, транквиллитиит). По данным химического анализа лунные минералы превосходят земные по содержанию многих редких и радиоактивных элементов.