金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是自然界由單質元素組成的粒子物質,是碳同素異形體(金剛石,石墨烯,富勒烯,碳納米管,藍絲黛爾石等)。是目前在地球上發(fā)現(xiàn)的眾多天然存在中最堅硬的物質,同時金剛石不是只有在地球才有產(chǎn)出,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在天體隕落的隕石中也有金剛石的生成態(tài)相。
存在形式
碳的存在形式是多種多樣的,有晶態(tài)單質碳如金剛石、石墨;有無定形碳如煤;有復雜的有機化合物如動植物等;碳酸鹽如大理石等。單質碳的物理和化學性質取決于它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同,各有各的外觀、密度、熔點等。
理化性能
金剛石的化學成分為C,與石墨同是碳的同質多象變體。在礦物化學組成中,總含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素;并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等雜質元素,以及碳水化合物。金剛石的絕對硬度是剛玉的4倍,石英的8倍。
礦物性脆,貝殼狀或參差狀斷口,在不大的沖擊力下會沿晶體解理面裂開,具有平行八面體的中等或完全解理,平行十二面體的不完全解理。礦物質純,密度一般為3470~3560kg/m3。
主要分類
金剛石是碳在高溫高壓條件下的結晶體,是自然界最硬的礦物。其名稱來源于希臘文“Adamas”,意為無法征服的。金剛石是一種稀有、貴重的非金屬礦產(chǎn),在國民經(jīng)濟中具有重要的作用。
質優(yōu)粒大可用作裝飾品的稱寶石級金剛石,質差粒細用于工業(yè)的稱工業(yè)用金剛石。
中國主要金剛石成礦區(qū)有:
1.遼東-吉南成礦區(qū),有中生代和中古生代兩期金伯利巖。
2.魯西、蘇北、皖北成礦區(qū),下古生代可能有多期金伯利巖。
3.晉、豫、冀成礦區(qū),已在太行山、嵩山、五臺山等地發(fā)現(xiàn)金伯利巖。
4.湘、黔、鄂、川成礦區(qū),已在湖南沅水流域發(fā)現(xiàn)了4個具工業(yè)價值的金剛石砂礦。
除此之外,世界各地都發(fā)現(xiàn)了金剛石礦。其中,澳大利亞、剛果、俄羅斯、博茨瓦納和南非是著名的五大金剛石產(chǎn)地。
主要用途
地質鉆頭和石油鉆頭金剛石、拉絲模用金剛石、磨料用金剛石、修整器用金剛石、玻璃刀用金剛石、硬度計壓頭用金剛石、工藝品用金剛石。若涂在音響紙盆上,音箱音質會大為改善。
鉆石由于折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,成為女士最愛的寶石。巨型的美鉆可以價值連城。而摻有深顏色的鉆石的價錢更高。目前最昂貴的有色鉆石,要數(shù)帶有微藍的水藍鉆石。鉆石分為一型和二型兩種,這主要是根據(jù)它是否含有N元素:一型含,主要呈白色到淡黃色;二型不含。而藍色的鉆石是二B型的,是半導體。
選別方法
重選法:根據(jù)金剛石與脈石之間的密度差異進行選別,如跳汰選礦、重介質選礦等。
磁選法:當原礦中含有較多的磁性礦物雜質時根據(jù)金剛石與脈石礦物間的磁性差異進行選別。
浮選法:根據(jù)金剛石與脈石的表面疏水性的差異,采用柴油、煤油、黑藥等作為捕收劑,PH=7~9進行浮選。
除此之外也可采用油膏選礦、化學選礦、X射線電選礦、磁流體靜力分選、人工揀選等方式進行選別。