METALURGIA DEL PLOMO El principal mineral que constituye la mena ms importante del plomo es la galena, cuyo componente mayoritario es el sulfuro de plomo (II). En zonas muy concretas , otros minerales pueden ser material de partida para procesos viables econmicame nte para la obtencin del plomo. Minerales como la cerusita, cuyo componente mayor itario es el carbonato de plomo (II), o la anglesita, cuyo componente mayoritari o es el sulfato de plomo (II), se sealan como posibles menas de plomo. Los princi pales productores de plomo del mundo son : Kazaquistn ( 16 % ). Australia ( 14 % ) . Canad ( 12 % ). USA ( 9 % ). Mxico ( 6 % ). Per ( 6 % ). China ( 5 % ); 6 siend o la produccin mundial del orden de 3,5.10 toneladas al ao. En Espaa la produccin ha disminuido notablemente, desde que a finales del siglo XIX fuese la primera pro ductora mundial. Los yacimientos ms importantes se sitan en Linares y La Carolina en Jan ; Sierra de Cartagena y Mazarrn en Murcia y Sierra Almagrera en Almera. La m etalurgia del plomo ha evolucionado desde mediados del siglo XIX. Principalmente ha sufrido variaciones que se traducen en el tipo de hornos utilizados y en el ahorro de energa empleada. Inicialmente se empleaban hornos de reverberacin, que s e construyen con una bveda superior de material sumamente refractario; ste acta com o reflector del calor puesto en juego en los procesos de reduccin de los minerale s. As se consigue un buen ahorro de energa. Posteriormente se adecu la tecnologa de la siderometalurgia y se utilizaron altos hornos parecidos a los que manufactura ban aceros. En la actualidad se utilizan hornos elctricos, mucho menos voluminoso s y mucho ms eficaces. El proceso qumico de cada uno de los sistemas es el siguien te: a) Con horno de reverberacin. El mineral desmenuzado se coloca en el lecho de l horno. Se insufla aire a temperaturas elevadas. Entonces parte del PbS (s) se transforma en PbO (s) y parte se oxida a PbSO4 (s). 2 PbS(s) + 3 O2 (g) PbS (s) + 2O2 (g) 2 PbO (s) + 2 SO2 (g) PbSO4 (s) Se corta la entrada de aire y se eleva la temperatura. Entonces reaccionan tanto el PbO (s) como el PbSO4 (s) con el PbS (s) que est en exceso. Se obtiene plomo lquido. 2 PbO (s) + PbS (s) SO2 (g) + 3 Pb (l) 2 SO2 (g) + 2 Pb (l) PbSO4 (s) + PbS (s) El plomo obtenido en fase lquida contiene impurezas de azufre, arsnico, antimonio, silicio, hierro y cobre, fundamentalmente. Se insufla aire caliente en el plomo lquido y entonces: El silicio, el arsnico y el antimonio dan los xidos SiO2 , As2O 3 y Sb2O3, slidos que sobrenadan al lquido metlico. El hierro y el cobre dan lugar inicialmente a xidos: CuO (s) y Fe2O3 (s) , que reaccionan con los xidos cidos de s ilicio, arsnico y antimonio generando silicatos, arsenitos y antimonitos, slidos q ue tambin flotan en el lquido metlico. El conjunto del material flotante se retira como escoria. El azufre da lugar a SO2 (g), que se desprende.

b) Utilizando un alto horno. Se carga el alto horno con capas sucesivas de mena ( galena ),( hulla ) y caliza ( carbonato de calcio ). Se insufla aire caliente por las toberas. De forma aproximada y dependiendo de la temperatura alcanzada s e dan las siguientes reacciones. 2 PbS (s) + 3 O2 (g) 2 C ( hulla ) + O2 (g) 2 S O2 (g) + 2 PbO (s) 2 CO2 (g) y tanto el carbono como el monxido de carbono reducen al PbO(s), dando lugar a pl omo (l). CO (g) + PbO (s) C( hulla ) + PbO (s) CO2 (g) + Pb (l) CO (g) + Pb(l) El plomo obtenido tiene las impurezas habituales , Fe, Cu, SiO2 , As2O3, S y Sb2 O3. El hierro da lugar al tetraxido y posteriormente genera el metal: Fe3O4 (s) + 4 C ( hulla ) que reacciona con el PbS (s) en exceso, PbS (s) + Fe (s) FeS (s) + Pb (l) 4 CO (g) + 3 Fe (s) Los xidos de silicio, arsnico y antimonio dan silicatos, arsenitos y antimonitos. SiO2 (s) + CaCO3 (s) As2O3 (s) + CaCO3 (s) Sb2O3 (s) + CaCO3(s) CaSiO3 (s) + CO2 (g) Ca ( AsO2)2 (s) + CO2 (g) Ca ( SbO2)2 (s) + CO2 (g) El cobre, inicialmente da xido de cobre (II) y luego se transforma en arsenitos y antimonitos, muy estables. X2O3 (s) + CuO (s) Cu ( XO2 )2 (s) Los silicatos, arsenitos y antimonitos de cobre y de calcio, junto al sulfuro de hierro (II) forman una masa fundida parecida al vidrio que flota en el plomo fu ndido y se retiran como escoria. b) Utilizando hornos elctricos. La nica diferencia entre este mtodo y los anteriore s es el proceso fsico del aporte energtico. Los hornos tienen un tamaa menor. El us o de la corriente elctrica conduce a rendimientos mayores. Pueden utilizarse cual quiera de los dos procedimientos qumicos anteriores. PURIFICACIN DEL PLOMO. En todo caso la eliminacin de impurezas tiene un lmite. Tan slo es eficaz para conseguir la eliminacin, prcticamente total de silicio, arsnico y antimonio.

Frecuentemente , el mineral contiene pequeas proporciones de plata y oro, que es conveniente recuperar. a) Proceso Parkes. Al metal de plomo fundido se le aade un 1-2 % de cinc. El plomo y el cinc cundo estn en estado lquido son prcticamente inm iscibles. La plata y el oro son mucho ms solubles en cinc lquido que en plomo lquid o. Por ello, en virtud de la ley de distribucin, la prctica totalidad de los metal es nobles se encuentran en el cinc lquido, que flota en el plomo lquido. Mediante una decantacin controlada se separa el plomo ya sin metales nobles y la solucin de cinc lquido . Tambin se puede aislar la solucin de cinc del plomo ( ambos lquidos ) enfriando el sistema. La solucin de cinc solidifica a 420 C, temperatura a la que el plomo est lquido; siendo ahora mucho ms sencilla su separacin. As se recuperan el oro y la plata. b) Afino electroltico del plomo. El electrolito usado es el hexa florsilicato de plomo (II), una de las pocas sales de plomo (II) solubles. Se ha utilizado esta sal debido el cido fluorsilcico es muy estable y no es oxidante. El tetraflorsilicato de plomo (II) se puede obtener directamente. PbO(s)+SiO2(s)+6 HF(ac) Pb[ Si F6 ] (ac) + 3 H2O (l) Acta como nodo una lmina de plomo impuro y como ctodo un electrodo de plomo puro. En la electrolisis se producen las siguientes reacciones: Pb[Si F6] (ac) [Si F6] ( ac) + H2O (l) 2Pb 2+ (ac) + [ SiF6] (ac) 2 H (ac) + [SiF6] (ac) + O2 (g) + 2 e + 22donde el cido fluorsilcico es fuerte. El anin fluorsilicato ataca a todos los metal es ( fundamentalmente plomo ) de la lmina de plomo impuro que constituye el nodo. [SiF6] (ac) + M (s) 2[SiF6] (ac) + M 2n+ (ac) + n e por lo que los metales se solubilizan en forma de cationes. 2+ El Pb emigra al ct odo y se transforma en plomo puro que se adhiere al electrodo. El resto de los c ationes evolucionan segn el proceso re-dox: M n+ (ac) + Pb (s) Pb 2+ (ac) + M (s) De forma que si son ms reductores que el plomo, quedarn en la disolucin; y si son m enos reductores que el plomo, se obtendrn como metales y se depositarn en el fondo

de la cuba electroltica. Si todava pudiera haber alguna impureza de silicio, arsni co o antimonio, stos se transformaran en xidos que precipitaran. La operacin termina cuando todo el plomo ha pasado de un electrodo a otro.