碲鉍礦是一種稀有的硫鹽礦物,化學(xué)成分為Bi?Te?S。這種礦物屬于三方晶系,通常呈現(xiàn)鉛灰色或錫白色金屬光澤,具有典型的片狀或鱗片狀結(jié)構(gòu)。值得注意的是,其莫氏硬度在1.5-2之間,密度可達(dá)7.2-7.6g/cm3,屬于典型的重礦物。
在自然界中,碲鉍礦主要存在于中高溫?zé)嵋旱V床中,常與自然鉍、輝鉍礦等礦物共生。美國(guó)科羅拉多州、羅馬尼亞以及中國(guó)江西等地區(qū)都發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床。特別需要關(guān)注的是,這種礦物的晶體結(jié)構(gòu)具有層狀特征,相鄰原子層之間通過(guò)范德華力結(jié)合,這使其具有特殊的物理性質(zhì)。
從應(yīng)用價(jià)值來(lái)看,碲鉍礦作為重要的鉍和碲原料,在半導(dǎo)體、熱電材料等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其熱電優(yōu)值ZT(表征熱電性能的無(wú)量綱參數(shù))在特定條件下可達(dá)0.8以上,是極具潛力的熱電轉(zhuǎn)換材料。隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,這種礦物的戰(zhàn)略價(jià)值正日益凸顯。
在礦石特性方面,碲鉍礦具有明顯的解理性(平行于基面方向),這與其晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí),用硝酸溶解會(huì)生成白色沉淀,這一特征反應(yīng)可用于礦物鑒定。此外,其導(dǎo)電性呈現(xiàn)各向異性,在平行于晶層方向具有更好的導(dǎo)電性能。
目前全球碲鉍礦的年產(chǎn)量相對(duì)有限,約在200-300噸左右,主要生產(chǎn)國(guó)包括中國(guó)、秘魯和墨西哥。由于鉍元素(原子序數(shù)83)和碲元素(原子序數(shù)52)都屬于稀缺金屬,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,這類礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值正在持續(xù)提升。