Благодаря своим высоким механическим свойствам чистые металлы цирконий и гафний прекрасно поддаются и горячей обработке всех видов. Очень ухудшает механические свойства металлов их способность поглощать газы, особенно кислород и азот. В свя-8и с этим обработку давлением ведут в какой-либо защитной атмосфере, например в среде гелия, или в вакууме. Это предохраняет металл от возможного окисления или азотирования.
Механическая обработка металлического циркония (его резка, фрезерование, токарная обработка и т. п.) должна производиться только твердосплавными инструментами при сравнительно небольшой скорости обработки: подача за один оборот не должна превышать 0,25 мм. Поскольку циркониевые порошок и стружка способны к самовозгоранию, обработку деталей следует производить при интенсивном охлаждении с применением, хорошо отполированных инструментов.
Большая проблема — сварка циркониевых изделий. Ее можно осуществлять только в атмосфере, например в атмосфере аргона, гелия. Широко применяют способ сварки. Реже используют стыковую сварку и сварку давлением. Слитки его нагревают в обычных печах на воздухе до 850° С, а затем прокатывают и отжимают. Заготовки циркония очищают песком, травят в смеси и плавиковой кислот, нагревают до 780° С. Цельнотянутые трубы получают выдавливанием их из заготовок, предварительно покрытых защитной оболочкой из стекла или меди. Стержни, трубки, проволоку можно изготовить и методом холодной протяжки циркониевых слитков, а листы — глубокой вытяжкой на оборудовании.
В породах ультраосновного и основного состава циркон редок. А вот в связанных с ультраосновными породами трубках взрыва, заполненных кимберлитами, зачастую алмазоносными, циркон образует округлые, как бы оплавленные зерна прозрачного светло-серого или светло-розового минерала. В карбонатитовых породах ультраосновных щелочных комплексов больше бадделеита.
Наиболее крупные, прозрачные, яркоокрашенные цирконы, представляющие собой нередко ювелирные разности этого минерала, встречаются в пегматитах щелочных и нефелиновых сиенитов, значительно реже — в пегматитах гранитных пород.
Широко распространен циркон в метаморфических породах типа гнейсов и сланцев, а вот в осадочных породах карбонатного состава типа известняков и доломитов он очень редок и почти не попадается в глинистых осадках. Зато осадочные породы песчанистой и серий — настоящие кладовые циркона. Обогащены цирконом отложения морских и океанских побережий. На берегу моря всегда можно найти несколько зернышек циркона. В благоприятных для накопления этих зерен условиях циркон концентрируется вместе с другими тяжелыми минералами. Известны россыпные месторождения, где в каждом кубическом метре песка содержится несколько килограммов, а иногда и десятки килограммов циркона. Такие месторождения вот уже почти 50 лет подряд интенсивно разрабатываются, об этом мы расскажем подробнее несколько ниже.
Гафния в магматических породах в 45-70 раз меньше, чем циркония. Причем это отношение для всех пород довольно устойчиво.
А теперь рассмотрим несколько подробнее распространенность циркония и формы его нахождения в отдельных породах всех типов магматических образований.
Собственно циркониевых минералов в породах ультра-основного комплекса не устанавливается, связан цирконий в этих породах главным образом с темноцветными минералами (пироксеном, амфиболом, слюдой и др.), содержащими до 0,05% диоксида циркония.
С комплексами пород коры связаны геологические образования — трубки взрыва, сложенные так называемыми кимберлитами. К этим породам, сформировавшимся в массивах на больших глубинах и под большим приурочены все известные на Земле месторождения алмазов. Так вот, кимберлиты ультраосновных массивов в отличие от других пород этого комплекса резко обогащены цирконием гафнием. В довольно больших количествах в них встречается циркона. содержание циркония в кимберлитах оценивается величиной порядка 0,0164%, т. е. почти равно этого элемента в земной коре. Гафния в кимберлитах в среднем 0,00041%- циркония к гафнию 60 : 1 Для массивов кимберлитов различных континентов эти содержания колеблются в небольших пределах: кимберлиты Сибирской платформы, например, содержат 0,0137% циркония. Африканской-0,019%, Северо-Американской-0,013 /о. отметить, что породы, как окружающие кимберлиты, так и в виде включений в самих кимберлитах, содержат циркония и гафния в 3-4 раза меньше. Советские исследователи, изучавшие кимберлитов, считают ото результатом селективного плавления верхней мантии и отражением повышенных концентраций циркония и гафния.