- Jargon hoặc Jargoon loại zircon mầu xám nhạt hoặc vàng nhạt S ta rlỉte loại zừcon m ầu lơ.
4.2.1.Đặc điem ngọc học và chất lượng của thạch anh Việt Nam
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ xử LÝ NHIỆT THẠCH ANH VIỆT NAM
4.2.1.Đặc điem ngọc học và chất lượng của thạch anh Việt Nam
Hầu hết thạch anh màu tím (amethyst) trong các mỏ của Việt Nam hiện nay thưcmg có kích thước tinh thể nhỏ, độ trong suốt và màu sắc không đều. Đa phần các tinh thể thường có độ trong suốt cao hơn và có màu sắc đậm hơn ở phần chóp của tinh thể, phân thân cua chung chi la màu nhạt hoặc chứa các đới màu tím và có độ trong suốt thấp.
Các biên loại khác của thạch anh (morion, citrin ,...) thì có quy mô ít hơn và thương phân bô nho le trong các đới sinh khoáng dá quý, nửa quý. Thạch anh pha lê thường có kích thước lớn hơn và phân bô rộng rãi hơn được phát hiện ở nhiều nơi và có thời khai thác ồ ạt để bán sang Trung Quốc.
Các đặc điêm ngọc học và chất lượng của thạch anh Việt Nam được nêu ra trong bảng 4.1.
Bảng 4.1. Đặc điểm ngọc học và chất lượng của thạch anh Việt Nam
Địa điểm Ametit Morion Citrin Thạch anh pha té
Tính chất Buôn Hồ Lộc Tân Đức Trọng Gia Nghĩa
Tinh dạng tinh thể Tháp lục phương Tháp lục phương ngắn
Tháp lục phương Tháp lục phương
lộ bào tròn Sắc cạnh Sắc cạnh Sắc cạnh Sắc cạnh
kích thước (mm) 10-100 3-10 15-50 15- vài trăm
làu sác Tím, tím nhạt ở
phần chóp
ám khói, hơi đen Vàng, vàng rát nhạt
Không màu
ết vỡ Vỏ sò Vỏ sò Vỏ sò Vỏ sò
nh Thuỷ tinh Thuỷ tinh Thuỷ tinh Thuỷ tinh
'ộ cứng 7 7 7 7
ỷ trọng 2.55 2.54 2.55 2.56
'ộ trong suốt Trong suốt Trong suốt, bán trong
Trong suốt Trong suốt
ậc điểm bao thể Đới màu, đường Đới màu, bao ĐỚI màu, đường Bao thể kim. que sinh trưởng, bao thể kim que thô sinh trưởng rutin
thể đa pha
Dị hướng
ính chất quang học Dị hướng Dị hướng Dị hướng
rục quang học 1 trục (-) 1 trục (-) 1 trục (-) 1 trục (-)
iá trị trang súc Mài giác, tạc chạm khắc
Chạm khãc Mài giác
4.2.2. Chuẩn bị mẩu
Trong khuôn khô của đề tài chúng tồi lựa chọn đối tượng nghiên cứu chủ yếu là biến loại thạch anh m àu tím (amethyst) và màu vàng (citrin), bởi các lý do sau:
- Đây là hai biến loại được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực sản xuất hàng trang sức hiện nay và có giá trị tương đối cao.
- So với các biến loại khác thì biến loại này khá phong phú. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- M àu sắc của chúng thường không đồng nhất, việc sử dụng ngay làm hàng trang sóc là hầu như không thể, do vậy cần thiết phải có các quy trình xử lý để cải tạo chất lượng màu sắc của chúng.
Các m ẫu được chọn để nghiên cứu thực nghiệm trong đề tài được chúng tôi thu thập từ các vùng m ỏ khác nhau của Việt Nam (Bắc Kạn, Gia Lai, Nha Trang, Gia Nghĩa ...), m ẫu được phân loại theo độ trong suốt và tính đồng nhất của màu sắc, được chụp ảnh để tiện cho việc đối sánh kết quả (hình 4.4 và 4.5).
* # *
♦ 9
H ình 4.4. Các lô mẫu amethyst thô trước khi xử lý
9 9
ĩ ỉ ỹ t • •
Hình 4.5. Đặc điểm đới màu của ametit trước khi xử lý
3.2.3. Kết quả xử lý nhiệtAet qua xu ly ..
7 A' tin oiả ri? n i (hình 4.6) cho thấy, dưới tác
Kết quả nghiên cứu của m ột sô tác giá LU, y ^ , U * tharh anh ám khói và thach anh hồng đéu có dụng của nhiệt độ cao am ethyst, citrin, thạ
khuynh hướng chuyển sang không màu. Bằng phuong pháp x i lý nhiệt có thể chuyển
ứ c loại thạch anh có c h ít lượng th íp màu tim và ám khói sang loại có m àu vàng nhạt hoặc cam đỏ nhạt với chất lượng cao hơn và được thị trường ưa chuông hơn.
Đôi VƠI am ethyst dưới tác d ụ n g c ủ a n h i ệ t đ ộ c h ú n g s ẽ chuyển s a n g m à u v à n g
phớt nâu.
Khi xư ly nhiệt ơ nhiệt độ 878 - 1382"C amethyst sẽ cho màu vàng sáng, nâu đỏ hoặc mau lục hoạc không mau. Một sô loại amethyst bi mất màu ở ánh sáng bình thường và màu sẽ khôi phục khi chiếu xạ tia X.
Thạch anh ám khói khi nung ở nhiệt dộ 572 - 752°c màu sẽ bị nhạt đi.
Citrin tự nhiên khá hiêm trên thương trường và lượng chủ yếu citrin là do amethyst hoặc thạch anh ám khói bị xử lý nhiệt. Amethyst chuyển sang vàng nhạt ở nhiệt độ 470°c và màu vàng tối tới màu nâu nhạt ở nhiệt độ 550-560°C. Thạch anh ám khói chuyển sang m àu vàng sớm hơn ở nhiệt độ khoảng 300-400'’C. Đa số citrin tự nhiên có màu vàng rất nhạt và khi bị xử lý sẽ không còn tính đa sắc, trong khi đó citrin tự nhiên có tính đa sắc yếu.
Hình 4.6. Sơ đổ xử lý nhiệt các biến loại khác nhau của thạch anh []
Sơ đổ xử lý nhiệt thực nghiệm của chúng tôi đối với amethyst Việt Nam được thể hiện trên hình 4.7. Kết quả xử lý khá giống với các nghiên cứu đã công bố trước đó. Đầu tiên am ethyst được đ ô i ờ nhiệt độ 15ƠC, khi dó chưa có biến dổi gì xảy ra. Nhiệt độ tiếp t ụ c đuợc t a n g lên tữ từ và sau mỗi 50”C máu được lấy ra và quan sát sự biến đổi màu sac. Khi nhiệt độ tâng lẽn đến 350 - 400"C màu tím bát đáu biến m ít dán và mẫu chuyến sang m àu vàng (citrin) (htoh 4.8). ở khoảng nhiệt độ 5Ọ0”C thi màu vàng dậm nhít. N íu tiếp tục tăng nhiệt dộ thì m àu vàng sẽ lại nhạt đi, và đến đây chúng tôi dừng
quá trình xư lý lại. M ột số các nghiên cứu khác cho thấy nếu tiếp tục giữ nhiệt độ ở khoảng 550-600°c trong thời gian hoảng 15-20h thì sẽ tạo ra thạch anh sữa và có hiệu ứng giống như đá M ật Trăng. Tuy nhiên chúng tôi không đề cập đến quy trình này trong nghiên cứu của đề tài. Các nghiên cứu khác cũng cho thấy ở nhiệt độ thấp hom
500°c (trong khoảng 400-450°C) thì amethyst sẽ chuyển sang màu lục nhạt. Quá trình này không được chung toi quan sat va ghi nhận trong quá trình thực nghiệm của mình.
H ình 4.7. Quy trình xử lý nhiệt ametit Việt Nam
Nguyên nhân của sự thay đổi màu như trên có thể được giải thích như sau:
ở trạng thái bình thường thì màu tím của amethyst được tạo nên bải sự có mặt đồng thời của cặp cation Fe2+ và Fe3+, trong khi đó nguyên nhân tạo màu vàng của citrin là Fe3+. Khi ta xử lý am ethyst ở nhiệt độ cao trong môi trường có oxi (môi trường oxi hoá) thì sẽ dẫn đến quá trình oxi hoá Fe2+ thành Fe3+ và do vậy mẫu sẽ chuyển sang màu vàng. K hi ta tiếp tục nâng nhiệt độ qua 550°c đến nhiệt độ chuyển hoá ot thạch anh sang p thạch anh và khi đó cũng dẫn đến hiện tượng mất màu vàng của citrin.
Khi ta xử lý am ethyst ở khoảng nhiệt độ 200 - 250°c và giữ thời gian trong khoảng 2h, m àu tứ n của am ethyst có xu hướng phân bô đều hơn trong viên đá (hình
4.9).
t o
-
4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Amethyst trước xử lý * x ử lý ở 450°c, 2 h * Tiếp tục xử lý ở 550°c, 2 h
® ® L ® ^ 9 4 0 _
• a *1 » • . •
* ® ® « a ® •
$ 9 •
H ình 3.9. K ết quả xử lý làm đều màu amethyst (bên trái) và citrin sau xử lý đã chế tác (bên phải)
4.3. Kết luận
- Dùng phương pháp xử lý nhiệt có thể chuyển thạch anh màu tím (amethyst) sang thạch anh m àu vàng (citrin) ở nhiệt độ 500°c, môi trường oxi hoá.
- Để cho m àu tím của am ethyst phân bố đồng nhất hơn có thể xử lý chúng ở nhiệt độ 250°c, m ôi trường oxi hoá trong thời gian khoảng 2h.
K Ế T LU Ậ N VÀ K IẾ N N G H Ị
Trên cơ sở các kết q uả nghiên cứu của đề tài có thể đi đến một sô kết luận sau:
1. Việc nghiên cứu ứng dụng các phương pháp xử lý để làm tăng chất lượng đá quý đáp ứng được nhu Cầu của thị trường sản xuất hàng trang sức hiện nay ở Việt Nam
là m ộ t v i ệ c l à m c ầ n t h i ê t , n h ằ m t ậ n t h u t r i ệ t đ ể n g u ồ n t à i n g u y ê n k h o á n g s ả n q u ý h i ế m
này.
2* Trong điêu kiện cua Viột Nam hiộn nay thì viêc ứng dụng các quy trình xử lý nhiệt để xu ly đa Quy la thiêt thực va hiệu qua. nhât do phương pháp này không đòi hỏi thiết bị qua đăt tiên, dê tn ê n khai và áp dụng được với nhiều loại đá quý khác nhau. Sản phẩm sau khi xử lý có chất lượng tăng lên đáng kể, độ bền màu cao và được thị trường chấp nhận.
3. Với khoáng vật zircon Việt Nam, mầu lơ là mầu được ưa chuộng nhất đối với zircon vì vậy quy trình xử lý nhiệt tối ưu đối với zừcon mầu nâu đỏ Việt Nam là: nhiệt độ xử lý cực đại 800 - 1,000°c, thời gian nung ở nhiệt độ tối đa: 2 - 4 giờ, môi trường khử.
4. Để chuyển am ethyst từ màu tím sang màu vàng (citrin), nhiệt độ tối ưu của quá trình xử lý là 5 00°c, thời gian 2-3h, môi trường oxi hoá. Để cho amethyst đới màu trở thành đồng nhất hơn về m àu thì chúng được xử lý ở nhiệt độ 250°c với thời gian 2h, môi trường oxi hoá.
Thạch anh V iệt N am r í t đa dạng và phong phú về màu sắc. Trong khuôn khổ hạn hẹp của đề tài mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu chuyển hoá màu sắc giữa amethyst và citrin và làm cho m àu sắc của chúng đồng nhất hơn với loại có đới màu. Để có thể tận dụng triệt đ ể nguồn khoáng sản này cần thiết đầu tư để nghiên cứu chuyển các loại thạch anh pha lê và thạch anh ám khói sang các màu được ưa chuộng hơn như tím, vàng hoặc đen; khi đó giá trị của chúng sẽ được tăng lên gấp nhiều lần.
Các kết quả nghiên cứu này mới chỉ là bước đầu. Đê có thê hoàn thiện công nghệ và triển khai áp dụng vào thực tiễn cần có sự đầu tư nhiều hơn nữa vê kinh phí, với sự tham gia của các n hà chuyên m ôn thuộc các linh vực khác nhau.