碲是1782年賴興施泰因在含金的礦石中發現的,也有說法是1798年M.H.克拉普羅茲在一種白色金屬中首先發現了碲。碲及硒、錸等一般被稱作“稀有元素”、“分散元素”或“稀散金屬”。它在地殼中平均豐度值很低(6×10^-5),碲與鎘、鍺、鎵、硒、銦、鉈、鈧、錸等均屬分散元素。在自然界,碲礦物除了自然碲外,主要是與Au、Ag和鉑族元素以及Pb、Bi、Cu、Fe、Zn、Ni等金屬元素形成碲化物、碲硫(硒)化物以及碲的氧化物和含氧鹽等礦物種類。單質碲為鬆脆的銀白色非金屬,粉狀時為灰黑色,化學性質穩定,在空氣中少量存在時具有大蒜氣味。固體不揮發,人體攝入後可引發神經衰弱等症狀。
由於在上個世紀90年代以前,人們普遍認為世界大部分可回收的碲都伴生於銅礦床中,所以美國礦業局以銅資源為基礎,按每噸銅可回收0.065kg碲計算,推算出全球碲儲量在22000t左右,儲量基礎38000t,主要分布在美國、加拿大、秘魯、智利、尚比亞、薩伊、菲律賓、澳大利亞、日本、歐洲等國家和地區。然而,近年來國內外一系列重要的碲化物型金銀礦床的發現和地質勘查研究表明,分散元素碲的地球化學性狀遠比傳統認識的要活躍得多,它可以大規模富集、礦化形成具有經濟價值的獨立的礦床或工業礦體,如四川石棉大水溝碲鉍金礦床、山東歸來莊碲金礦床、河南北嶺碲化物型金礦等。這使得人類不得不對碲資源的分布有了重新的認識。中國現已探明伴生碲儲量在世界處於第三位。伴生碲礦資源較為豐富,全國已發現伴生碲礦產地約30處,有儲量近14000t,碲礦區散布於全國16個省(區),但儲量主要集中於廣東(占全國總量的42%)、江西(41%)和甘肅(11%)三省。中國的碲礦也主要伴生於銅、鉛鋅等金屬礦一直以來中國碲礦資源集中在熱液型多金屬礦床、矽卡岩型銅礦床和岩漿銅鎳硫化物型礦床中,它們分別占中國伴生碲儲量的44.77%、43.9%和11.34%。廣東曲江大寶山、江西九江城門由銅礦(占全國伴生碲儲量的23.6%,碲礦石品位為0.0028%)、甘肅金JⅡ自家嘴子為中國三個大型一特大型伴生碲礦床,三者儲量之和為全國伴生碲儲量的94%E7]。1991年8月,全球第一例獨立碲礦床在中國四川I省石棉縣大水溝發現,從而徹底打破了分散元素碲“能形成獨立礦物,但沒有可開採的獨立礦床,的傳統認識,填補了礦床學理論上的一項空白,並將改變對稀有元素成礦能力的認識,同時也必將改變現有的只能從其它礦種中提取伴生碲的現狀,改變碲資源的分布格局並有可能使中國成為一個碲礦資源大國。除了達到工業品位的已查明的銅礦床中所含的大量副產品碲儲量基礎以外,還有一些副產品。鉛礦床儲量基礎中所含的碲是工業銅礦床中碲的25%,但現在很少用電解法提煉鉛,而只有用這種方法才能順便回收碲;從金碲化物礦石中也能回收少量碲,未開發的、不夠工業品位的或尚未發現的銅及其它金屬資源中所含碲的數量是已查明工業銅礦中碲的數倍,據估計,煤礦中平均含碲0.015×10^-4%,即煤礦中所含的碲是工業銅礦床中碲的4倍,但在近期內從煤中回收碲仍是不可能的。
稀散元素碲被譽為“現代工業、國防與尖端技術的維生素,創造人間奇蹟的橋樑”,“是當代高技術新材料的支撐材料”。這是因為隨著宇航、原子能、電子工業等領域對包括碲在內的稀散金屬的需求與日俱增,使得碲已經成為電子計算機、通訊及宇航開發、能源、醫藥衛生所需新材料的支撐材料。碲在冶金工業中的套用占了套用總量的78%。早期的碲套用比較局限。在二次世界大戰期間,碲是作為硫化劑用於天然橡膠生產,直到20世紀50年代後期才成為一種具有工業實用價值的元素。工業純的碲(99%)廣泛用作合金添加劑,以改良鋼和鋼的機械加工性能。僅僅添加少量的碲就能改善低碳鋼、不鏽鋼的切削及加工性能;可以增加切削工具壽命並獲得優良的光潔度。在鑄造過程中,添加小於0.1%重量的碲能夠用來控制冷卻結晶深度,向鉛(錫或鋁)合金中添加碲可提高其抗疲勞及抗腐蝕性能,並可提高其硬度與彈性。例如,在錫中添加0.05%的碲可以生產一種錫合金,在進行冷軋且減縮率均為50%的情況下,這種錫合金的拉伸強度是普通錫的兩倍。石油和化學工業占碲套用總量的12% 左右。主要用作石油裂解催化劑的添加劑、橡膠的二次催化劑及製取乙醇的催化劑,碲催化劑在石油裂化、煤的氫化等方面得以套用。加碲還可以防止聚甲基矽氧化烷的氧化。碲的化物還可以製成各種觸媒,用於醫藥(作為殺茵劑)、玻璃著色劑、陶瓷、塑膠、印染、油漆、護膚藥品及搪瓷行等。碲可在鎳的電解中起到重要的作用,在電解液中添加NaTeO,(75 ml/L)就能生成一層過度鎳層,後者能夠最終形成抗腐蝕很強的電解鎳層。在攝影、印刷業上用作調色劑和固體潤滑劑等方面,碲也展現了良好的套用效果。碲在電子和電氣工業上的用量超過了8%。它主要用於感光器。由於SeTe和SeAs合金在單位時問內的感光量較高,碲鉻汞化合物是用於軍事和航天系統紅外探測器的主要光敏材料,碲化鉻則以其良好的吸光特性而被套用於光電系統,美國在軍事上使用的高純度碲達99.99999%。利用含碲化合物性能優良的光敏特性,在資源普查、衛星航測、雷射制導等方面顯示了突出的優勢,並且在近代美國對伊拉克戰爭中得到淋漓盡致的表現。在太陽能電池、二極體、探測器、薄膜場效應器件、溫差發電等方面,碲也有廣泛的套用。在照相製版與雷射列印及復的感光元件中,碲是一個重要的光阻元件。正是碲在光電子方面的上述性能,才在21世紀最具魅力產業中發揮著重要作用。較高質量的碲(99.99%或更高)可以套用在各種電子學中。例如,化合物半導體碲化鉍可同碲化銻一起用在溫差電器件中。碲化鉍在溫差致冷中是重要的材料,因為它是具有高電子遷移率的“多谷”半導體,具有高的導電率和能產生高溫差功率的高有效質量。因此具有良好致冷性能的碲化鉍可替代氟里昂並成為減少大氣污染與環境的理想材料。碲及其化合物的其他電子套用是紅外探測器和發射器、太陽能電池及靜電印刷術。少量的碲可用作砷化鎵器件的電子施主摻雜劑。加入碲的氧化物(TeO2)可以製作某些特殊玻璃。與普通的矽酸鹽玻璃相比較,碲玻璃具有折射率大、形變溫度低、密度大以及紅外透明等特點。含有一定量鍺、硫和碲的玻璃在紅外區域內具有良好的化學性能,較高的機械強度、較好的耐熱性(軟化點385℃)和耐熱衝擊等特點。碲玻璃的紅外透明性能有助於在紅外光學方面的套用,如用作紅外窗等。良好的光敏性,預示著可以用作光導攝像管的套用,軟化溫度低的特點,則可能製作真空密閉半導體元件材料。在醫藥方面,碲也有獨特的效果。碲的有機化合物具有明顯的抗腫瘤作用,還具有抑制白血病細胞增殖的應效應。此外,它可以用於殺蟲劑、殺菌劑,用於生產放射性同位素,還可以用於治療脫髮、梅毒等疾病。研究發現,碲及其化合物的毒性小於硒,水溶性的碲鹽和亞碲酸鹽毒性最高,元素碲的毒性最低。對於碲,聯合國、美國、前蘇聯等其他國家和組織已提出了衛生標準的接觸閾限值。美國:短時間接觸限值(TI 一STEL)為0.1 mg/m^3。美國職業安全與衛生局(OSHA):建議接觸限值(REL—TWA)為0.1 mg/m^3。國家職業安全衛生研究所(NIOSH):建議接觸限值(REL—TWA)為0.1 mg/m^3。澳大利亞:時間加權平均濃度(TWA)為0.1mg/m^3(1990)。瑞士:TwA為0.1 mg/m^3(1990)。聯合國:TwA為0.1 mg/m^3 (1991)。前蘇聯:最高容許濃度(MAC)為0.01 mg/m^3。