Le tellure est un métal mineur lourd et rare qui est utilisé dans les alliages d' acier et comme semi-conducteur sensible à la lumière dans la technologie des cellules solaires.
Propriétés
- Symbole atomique: Te
- Numéro atomique: 52
- Catégorie de l'élément: Metalloid
- Densité: 6,24 g / cm 3
- Point de fusion: 441,51 ° C (841,12 ° F)
- Point d'ébullition: 988 ° C (1810 ° F)
- La dureté de Moh: 2.25
Caractéristiques
Le tellure est en fait un métalloïde . Les métalloïdes, ou semi-métaux, sont des éléments qui possèdent à la fois des propriétés de métaux et de non-métaux.
Le tellure pur est de couleur argentée, fragile et légèrement toxique. L'ingestion peut causer de la somnolence ainsi que des problèmes du système digestif et du système nerveux central. L'intoxication au tellure est identifiée par l'odeur puissante de l'ail qu'il provoque chez les victimes.
Le métalloïde est un semi-conducteur qui montre une plus grande conductivité lorsqu'il est exposé à la lumière et en fonction de son alignement atomique.
Le tellure naturel est plus rare que l'or et aussi difficile à trouver dans la croûte terrestre que n'importe quel métal du groupe du platine , mais en raison de son existence dans les gisements extractibles de cuivre et son nombre limité d'utilisations, le prix du tellure est beaucoup plus bas. que tout métal précieux.
Le tellure ne réagit pas avec l'air ou l'eau et, sous forme fondue, il est corrosif pour le cuivre, le fer et l'acier inoxydable
Histoire
Ignorant sa découverte, Franz-Joseph Mueller von Reichenstein a étudié et décrit le tellure, qu'il croyait initialement être de l' antimoine , alors qu'il étudiait des échantillons d'or de Transylvanie en 1782.
Vingt ans plus tard, le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth isola le tellure, le nommant tellus , latin pour «terre».
La capacité du tellurium à former des composés avec de l'or - une propriété unique au métalloïde - a mené à son rôle dans la ruée vers l'or du XIXe siècle en Australie-Occidentale.
La calaverite, un composé de tellure et d'or, a été identifiée à tort comme un «or fou» sans valeur pendant un certain nombre d'années au début de la ruée, menant à sa disposition et à son utilisation pour combler les nids de poule.
Une fois que l'on s'est rendu compte que l'or pouvait - en fait, assez facilement - être extrait du complexe, les prospecteurs creusaient littéralement les rues de Kalgoorlie pour se débarrasser de la calaverite.
Columbia, Colorado a changé son nom à Telluride en 1887 après la découverte de l'or dans les minerais dans la région. Ironiquement, les minerais d'or n'étaient pas la calaverite ou tout autre composé contenant du tellure.
Cependant, les applications commerciales du tellure n'ont pas été développées pendant près d'un siècle.
Au cours des années 1960, le tétruranure de bismuth , un composé semi-conducteur thermoélectrique, a commencé à être utilisé dans les unités de réfrigération. Et, à peu près au même moment, le tellure a également commencé à être utilisé comme additif métallurgique dans les aciers et les alliages métalliques.
Les recherches sur les cellules photovoltaïques au cadmium-tellurure (CdTe), qui datent des années 1950, ont commencé à faire des progrès commerciaux dans les années 1990. L'augmentation de la demande pour les éléments, résultant des investissements dans les technologies énergétiques alternatives après 2000, a suscité quelques inquiétudes quant à la disponibilité limitée de l'élément.
Production
La boue d'anode, recueillie au cours du raffinage électrolytique du cuivre, est la principale source de tellure, qui n'est produite qu'en tant que sous-produit du cuivre et des métaux communs .
D'autres sources peuvent inclure les poussières de combustion et les gaz produits pendant la fusion, le bismuth, l'or, le nickel et le platine .
Ces boues anodiques, qui contiennent à la fois des séléniures (une source majeure de sélénium) et des tellurures, ont souvent une teneur en tellure de plus de 5% et peuvent être grillées avec du carbonate de sodium à 500 ° C pour convertir le tellurure en sodium. tellurite.
En utilisant de l'eau, les tellurites sont ensuite lessivés du matériau restant et convertis en dioxyde de tellure (TeO 2 ).
Le dioxyde de tellure est réduit en tant que métal en faisant réagir l'oxyde avec le dioxyde de soufre dans l'acide sulfurique. Le métal peut ensuite être purifié par électrolyse.
Des statistiques fiables sur la production de tellure sont difficiles à obtenir, mais la production mondiale de raffineries est estimée à 600 tonnes par an.
Les principaux pays producteurs sont les États-Unis, le Japon et la Russie.
Le Pérou était un grand producteur de tellure jusqu'à la fermeture de la mine et de l'usine métallurgique de La Oroya en 2009.
Les principaux raffineurs de tellure comprennent:
- Asarco (États-Unis)
- Uralectromed (Russie)
- Umicore (Belgique)
- 5N Plus (Canada)
Le recyclage du tellure est encore très limité en raison de son utilisation dans des applications dissipatives (c.-à-d. Celles qui ne peuvent pas être collectées et traitées efficacement ou économiquement).
Applications
La principale utilisation finale du tellure, qui représente jusqu'à la moitié de tout le tellure produit annuellement, est dans l'acier et les alliages de fer où elle augmente l'usinabilité.
Le tellure, qui ne réduit pas la conductivité électrique , est également allié au cuivre dans le même but et permet d'améliorer la résistance à la fatigue.
Dans les applications chimiques, le tellure est utilisé comme agent de vulcanisation et accélérateur dans la production de caoutchouc, ainsi que comme catalyseur dans la production de fibres synthétiques et le raffinage du pétrole.
Comme mentionné, les propriétés semi-conductrices et sensibles à la lumière du tellure ont également entraîné son utilisation dans les cellules solaires au CdTe. Mais le tellure de haute pureté a aussi un certain nombre d'autres applications électroniques, notamment:
- Imagerie thermique (mercure-cadmium-tellurure)
- Puces de mémoire à changement de phase
- Capteurs infrarouges
- Dispositifs de refroidissement thermo-électriques
- Missiles à recherche de chaleur
D'autres utilisations de tellure incluent:
- Bouchons de dynamitage
- Pigments en verre et en céramique (où il ajoute des nuances de bleu et de brun)
- DVD, CD et disques Blu-ray réinscriptibles (sous-oxyde de tellure)