Теллур Т1

Технический теллур марки Т1 — стандартная форма поставки теллура по ГОСТ 17614-2018. Выпускается в виде слитков (тёмно-серый цвет, характерный металлический блеск) и порошка (серый цвет, размер частиц до 1 мм). Применяется в производстве свинцовых сплавов, полупроводниковых термоэлектрических материалов и специальных стёкол, а также как исходное сырьё для получения теллура более высокой степени чистоты.

Теллур — металлоид (полуметалл) с атомным номером 52, символ Te, относится к группе халькогенов. Обладает полупроводниковыми свойствами p-типа: электропроводность при комнатной температуре мала, возрастает при нагреве и освещении. Кристаллическая структура — тригональная (гексагональная) с цепочечным строением. Хрупок, легко измельчается.

Химический состав теллура Т1 по ГОСТ 17614-2018

Действующий стандарт на технический теллур — ГОСТ 17614-2018 (заменил ГОСТ 17614-80). Для марки Т1 нормируется следующий химический состав:

Элемент	Массовая доля, %
Теллур (Te)	не менее 99,3
Железо (Fe)	до 0,10
Свинец (Pb)	до 0,10
Селен (Se)	до 0,10
Медь (Cu)	до 0,05
Кремний (Si)	до 0,05
Натрий (Na)	до 0,05
Сера (S)	до 0,04
Алюминий (Al)	до 0,04
Сумма примесей	не более 1,0

Содержание Si и Al обеспечивается технологией производства и определяется периодически по согласованию с потребителем. Основные нормируемые примеси Т1 — свинец и селен (до 0,10% каждый); они и формируют «балласт» до суммарного порога 0,7%.

Для сравнения: марка Т2 допускает до 3,5% суммы примесей, Т0 — не более 0,4%, Т00 — не более 0,1%, Т000 — не более 0,01%. Выбор марки определяется требованиями конкретного технологического процесса к чистоте теллура.

Физические свойства теллура

Свойство	Значение
Атомная масса	127,6 а.е.м.
Плотность (25 °C)	6,24 г/см³
Температура плавления	449,5 °C
Температура кипения	988 °C
Теплота плавления	17,49 кДж/моль
Теплота испарения	52,55 кДж/моль
Кристаллическая структура	Тригональная, цепочечная
Тип электропроводности	Полупроводник p-типа

Технологически важное свойство: расплавленный теллур химически агрессивен по отношению к меди, железу и нержавеющей стали. При проведении плавок и отливок необходим учёт совместимости с конструкционными материалами оборудования.

Происхождение и промышленное получение теллура

Теллур — один из редчайших стабильных элементов земной коры: его содержание составляет около 0,001 г/т, что сопоставимо с платиной. В природе встречается в форме теллуридных минералов — калавериит (AuTe₂), петцит (Ag₃AuTe₂), сильванит (AuAgTe₄), нагиагит — однако эти месторождения невелики и практического значения для промышленного получения теллура не имеют.

Основной промышленный источник теллура — анодные шламы электролитического рафинирования меди. Шламы содержат от 1 до 8% Te. Из них теллур выделяют методами гидрометаллургии: перевод в раствор (щелочным или кислотным способом) с последующим восстановлением и осаждением элементарного теллура. Таким образом, мировое производство теллура неразрывно связано с объёмами рафинирования меди.

Применение теллура марки Т1

Модифицирование свинцовых сплавов

Исторически основное применение теллура в металлургии — добавка к свинцу и свинцовым сплавам. Введение 0,03–0,06% Te повышает твёрдость и механическую прочность свинца, снижает скорость его растворения в серной кислоте, замедляет окисление поверхности на воздухе. Это важно для аккумуляторных решёток, оболочек кабелей, деталей химической аппаратуры, работающих в кислотных средах.

Термоэлектрические материалы и полупроводниковые соединения

Теллур — ключевое сырьё для синтеза термоэлектрических соединений. Теллурид висмута (Bi₂Te₃) является базовым материалом для термоэлектрических модулей Пельтье, применяемых в твердотельных холодильниках и устройствах прецизионного термостатирования. Теллурид свинца (PbTe) используется в высокотемпературных термоэлектрических генераторах. Теллурид кадмия (CdTe) — материал тонкоплёночных солнечных панелей и детекторов рентгеновского излучения в медицинских и промышленных системах контроля.

Улучшение обрабатываемости стали и меди

Малые добавки теллура (0,01–0,04%) к конструкционным сталям и медным сплавам улучшают обрабатываемость резанием: теллур образует легкоплавкие включения, снижающие износ режущего инструмента. Для меди особенно ценно, что добавка теллура практически не снижает электропроводность — это принципиальное требование для токопроводящих деталей, изготавливаемых на станках.

Специальные стёкла и ИК-оптика

Теллуритные и халькогенидные стёкла на основе TeO₂ прозрачны в диапазоне 3–12 мкм (средний и дальний инфракрасный диапазон). Применяются в ИК-оптике и волоконных световодах для передачи мощного лазерного излучения. Добавки оксида теллура увеличивают показатель преломления стёкол и расширяют рабочий диапазон длин волн. Теллур Т1 — исходное сырьё для синтеза этих стеклообразующих составов.

Вулканизация каучука

Теллур применяется как вулканизирующий агент в производстве специальных резин. Резины, вулканизированные с участием теллура, обладают более высокой термостойкостью и улучшенными механическими характеристиками по сравнению с серными вулканизатами.

Токсичность и требования безопасности

Технический теллур в форме аэрозоля (пыли) относится к 1-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007 («чрезвычайно опасные вещества»). ПДК теллура в воздухе рабочей зоны — 0,01 мг/м³ (ГОСТ 12.1.005). Это очень низкое значение, требующее строгого контроля запылённости при работе с порошком.

Хроническое воздействие теллуровой пыли и паров проявляется специфическим чесночным запахом изо рта (образование диметилтеллурида в организме), нарушениями функций нервной системы и печени. Слитки теллура в условиях нормального хранения и транспортировки существенно менее опасны: образование паров при комнатной температуре пренебрежимо мало.

Обязательные требования при работе с порошком теллура:

• приточно-вытяжная вентиляция помещений (ГОСТ 12.4.021);
• респиратор типа «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028 или полумаска с фильтром класса P3;
• защитные перчатки, очки;
• транспортировка порошка — только в герметичной упаковке: полиэтиленовые мешки (ГОСТ 17811) в деревянных ящиках.

Слитки упаковываются в оберточную бумагу по ГОСТ 8273. Каждая партия сопровождается документом о качестве с результатами химического анализа по методам ГОСТ 9816.1–ГОСТ 9816.5.

Формы поставки теллура Т1

Теллур Т1 поставляется в двух стандартных формах:

• Слитки — тёмно-серый хрупкий металлоид с металлическим блеском. Масса слитка и геометрия — по согласованию с потребителем.
• Порошок — мелкодисперсный порошок серого цвета, размер частиц не более 1 мм. Насыпная плотность нормируется по ГОСТ 17614-2018.

Поставляется в промышленных партиях. О полной линейке марок теллура (Т2, Т1, Т0, Т00, Т000) — на странице теллур технический. Если вас интересует применение теллура в свинцовых сплавах, смотрите также раздел свинцово-сурьмянистые сплавы.