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我們挖出比稀土還珍貴寶貝:全球只有16萬噸,各國做夢都想擁有

碲(音同帝)是一種極其稀有的分散元素,自1782年被奧地利礦物學家賴興施泰因發現,1798年德國化學家克拉普羅特證實其確實存在之後,科學家們就對這種元素產生了濃厚的興趣。據地理學家調查後發現,碲在地殼中極其稀少,其丰度僅占整個地殼重量的五億分之一(2×10-7%), 全球碲的探明總儲量僅為10.6萬噸,預測遠景儲量也不會超過16.1萬噸,其主要分布在美國、中國、智利、加拿大、尚比亞、秘魯、菲律賓、澳大利亞、日本、歐洲等國家和地區。我國碲礦儲量居世界首位,約佔全球探明儲量的32%。碲的獨立礦物很少,大都伴生在銅、鉛、金、銀等礦物中,或以雜質狀態賦存於其他硫化物礦藏中,含量佔比僅為0.001%-0.1%。

因此世界上所獲得的絕大多數純碲,都是從冶煉有色金屬銅、鉛、鉍、鋅等過程中將碲作為伴生組分綜合回收得來的。碲的生產國主要有中國、比利時、美國、日本、秘魯、俄羅斯等。據相關資料不完全統計,2018年全球碲的年產量約為550噸左右,我國的產量就佔了56%,全國總產量約為310噸,在經多年的迅猛增長後產量已雄居世界第一。美國、加拿大、俄羅斯等國碲礦產量的增幅不大,其他國家的產量很少。2016年英國科學家在西班牙加那利群島西南方的一座距海平面約1100米的海底山脈中發現了一個巨大的超級富碲礦,其碲礦品位遠遠高於陸地上任一礦藏,初步探明儲量達到2670噸。

20世紀90年代初,我國在四川省石棉縣大水溝發現了迄今為止世界上唯一的碲獨立礦床,品位為0.1%, 礦體總量在1000噸左右,曾被稱為僅次於大熊貓的「第二國寶」。但由於其礦藏呈雞窩狀分布,現在還不具備大量開採的條件。21世紀初該礦的採礦權曾一度落入到到外商獨資企業手中,但隨著我國對礦產資源和自然環境的日益重視,目前已收歸國有並進行封礦保護性開發處理。碲是非金屬元素中金屬屬性最強的元素,被譽為「現代工業、國防與尖端技術維生素,創造人間奇蹟的橋樑」,「當代高新技術新材料的支撐材料」,是戰略性新興產業七大領域中不可缺少的重要材料;在新能源、信息科技、冶金、化工、電子、醫藥、國防、航空航天等部門有著廣泛而獨特的用途 。

在軍用光電領域,含碲化合物是用于軍事和航天系統不同波段紅外成像探測器的主要光敏材料之一,例如碲鎘汞紅外焦平面探測器在軍用的預警衛星、情報偵察、武器制導,大地遙感探測以及天文探測等領域得到了廣泛應用。碲化鎘也是製造新型薄膜太陽能電池的重要原料,未來太陽能將發電將佔到世界能源生產一半以上的份額,並將逐步替代傳統能源,如天然氣、石油、煤等 ,碲化鎘薄膜玻璃太陽能電池的設計壽命可達30年,通過發電,前6年可收回成本,後面的24年不僅可免費用電,還可上網輸出創造經濟效益。在不久的將來,以碲化鎘材料製備的薄膜太陽能電池將會廣泛用於航天航空、船舶、軍事、汽車以及民用等行業。

碲化鉍則是半導體溫差製冷的理想材料,被用於雷達系統、水底自導魚雷、紅外製導空空導彈導引頭的冷卻、是製冷業(電冰箱、空調機等)原用氟里昂製冷劑的理想替代物,具有無機械運動部件、無雜訊、無振動、無需製冷劑、對環境友好、結構緊密、佔用空間小、可靠性高和使用壽命長等優點,是21世紀新的綠色「冷源」。碲作為新能源、新材料領域重要的原材料之一,必須要及時建立國家戰略儲備,大幅提高其國內利用效率 。

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