碲是一种重而稀有的次要金属，用于钢合金和太阳能电池技术中的光敏半导体。

性质

• 原子符号：Te
• 原子序数：52
• 元素类别：类金属
• 密度：6.24克/立方厘米
• 熔点：841.12华氏度（449.51摄氏度）
• 沸点：1810华氏度（988摄氏度）
• 莫氏硬度：2.25

特点

碲实际上是一种类金属。类金属或半金属是既具有金属性质又具有非金属性质的元素。

纯碲是银色的，易碎。类金属是一种半导体，当暴露在光下时表现出更大的导电性，这取决于其原子排列。

自然生成的碲比黄金更稀有，在地壳中也很难找到任何铂族金属（PGM），但由于其存在于可提取的铜矿体内，且最终用途有限，碲的价格远低于任何贵金属。

碲不与空气或水反应，在熔融状态下，它对铜、铁和不锈钢具有腐蚀性

历史

1782年，弗朗茨·约瑟夫·穆勒·冯·雷钦斯坦（Franz Joseph Mueller von Reichenstein）在研究特兰西瓦尼亚（Transylvania）的金样本时，虽然不知道自己的发现，但他研究并描述了碲，他最初认为碲是锑。

二十年后，德国化学家马丁·海因里希·克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）分离出了碲，并将其命名为tellus，拉丁文意为“地球”。

碲与金形成化合物的能力——这是类金属特有的特性——导致了它在19世纪西澳大利亚淘金热中的作用。

碲和金的化合物卡拉维特（Calaverite）在淘金热开始的几年里被误认为是价值较低的“傻瓜金”，导致其被处理并用于填补坑洞。一旦人们意识到黄金可以——事实上，很容易——从化合物中提取出来，探矿者们就开始在Kalgoorlie的街道上挖掘，以处理calaverite。

1887年，科罗拉多州哥伦比亚市在该地区的矿石中发现黄金后，改名为碲化物。具有讽刺意味的是，金矿石不是卡拉维特或任何其他含碲化合物。

然而，碲的商业应用几乎又过了整整一个世纪才开发出来。

20世纪60年代，半导体热电化合物碲化铋开始用于制冷装置。同时，碲也开始被用作钢铁和金属合金的冶金添加剂。

碲化镉（CdTe）光伏电池（PVCs）的研究可以追溯到20世纪50年代，在20世纪90年代开始取得商业进展。由于2000年后对替代能源技术的投资，对该元素的需求不断增加，这导致人们对该元素的有限可用性产生了一些担忧。

生产

电解铜精炼过程中收集的阳极污泥是碲的主要来源，碲仅作为铜和贱金属的副产品生产。其他来源包括铅、铋、金、镍和铂冶炼过程中产生的烟尘和气体。

此类阳极污泥同时含有硒化物（硒的主要来源）和碲化物，通常碲含量超过5%，可在932°F（500°C）下用碳酸钠焙烧，以将碲化物转化为碲酸钠。

使用水，碲酸盐然后从剩余材料中浸出并转化为二氧化碲（TeO2）。

二氧化碲在硫酸中与二氧化硫发生反应，从而还原为金属。然后可以用电解法净化金属。

很难获得可靠的碲产量统计数据，但据估计，全球炼油厂的年产量约为600公吨。

最大的生产国包括美国、日本和俄罗斯。

秘鲁是一个大型碲生产国，直到2009年La Oroya矿山和冶金设施关闭。

主要碲精炼厂包括：

• 阿萨科（美国）
• Uraelectromed（俄罗斯）
• Umicore（比利时）
• 5N Plus（加拿大）

碲的回收仍然非常有限，因为它用于耗散性应用（即无法有效或经济地收集和处理的应用）。

应用

碲的主要终端用途是钢和铁合金，它增加了可加工性，占每年生产的碲的一半。

碲不会降低导电性，因此也与铜合金化，以提高抗疲劳性。

在化学应用中，碲在橡胶生产中用作硫化剂和促进剂，在合成纤维生产和炼油中用作催化剂。

如前所述，碲的半导体和光敏特性也导致了它在CdTe太阳能电池中的应用。但高纯度碲还有许多其他电子应用，包括：

• 热成像（碲化汞镉）
• 相变存储芯片
• 红外传感器
• 热电冷却装置
• 热寻的导弹

碲的其他用途包括：

• 雷管
• 玻璃和陶瓷颜料（添加蓝色和棕色）
• 可重写DVD、CD和蓝光光盘（亚氧化碲）