Fundición de Plomo

Propiedades físicas el plomo

- Peso atómico: 207,22.

- Peso específico (20 C): 11,3437.

- Punto de 327,35 C.

- Resistencia específica (20-40 C): 20.648 microhmios.

- Conductividad térmica (100 C), 0.081 cal/cm2/cm/C/seg.

- Dureza (escala de Mohs): 1,5.

- Calor de fusión: 6,26 cal/gr.

- Calor específico (0-100 C): 0,03046 cal/gr/C.

 

La fundición del plomo no es tan complicada como parece; además, esa tarea se puede hacer reduciendo los niveles de contaminación del medioambiente. Así lo demuestra el técnico superior metalurgista Freddy Condori Ramos en la investigación denominada “Fundición concentrado de sulfuro plomo (pb2s) en horno artesanal”.

Precisamente con ese estudio se tituló Condori en octubre de 2018 como técnico superior metalurgista de la carrera Metalurgia, Fundición y Siderurgia del Instituto Tecnológico Superior “Nuevo Amanecer”, de la ciudad de Potosí.

Él, así como demostrar que no es tan difícil fundir el concentrado, aclara que el propósito de su trabajo es también motivar a quienes gustan de esta área a que puedan iniciar pruebas con los porcentajes de los diferentes materiales que da a conocer.

Otro aporte de su investigación es que se reducen los niveles de contaminación del medioambiente, ya que contiene demasiado azufre. “Los niveles de los gases de dióxido de azufre que contaminan se reducen mediante filtros refrigerados para que ese gas se convierta en polvo. El polvo tiene otro tratamiento para obtener el ácido sulfúrico”, explica Condori.

De la minería

Condori, de 37 años, es soltero, tiene un hijo de seis años y otro de año y medio. Proviene de una familia eminentemente minera de parte de la línea paterna. Su materna se dedicó más a la agricultura.

Es hijo de los potosinos Cayetano Condori Chicchi (nació en Samasa) y de Facunda Ramos Bravo (de Chaquí). Este matrimonio tuvo seis hijos, todos varones.

Fiel a la actividad de su padre, su abuelo, su bisabuelo y su tatarabuelo, Condori empezó a trabajar en las minas en su tiempo libre, a los 14 años, junto con su hermano Santiago, que ahora es médico traumatólogo. Trabajó en las minas Santa Rita, 27 de Mayo y San Lorenzo.

“Yo estaba estudiando Administración de Empresas, pero mi papá me convenció para que estudie Metalurgia, pues en las minas de Potosí los metalurgistas son de Perú, La Paz y Oruro. Los potosinos que se dedican a este rubro son empíricos”, cuenta a ECOS.

Un poco de historia

Unos 3.000 años antes de Cristo (a.C.), en Babilonia se obtenía plomo reduciendo la galena y el cobre. Asimismo, 60 a.C., en la China se inventó la técnica para fabricar tubos de plomo (Pb) y usarlos como tuberías.

Igualmente, en España unos 1.400 o 1.500 después de Cristo (d.C.) se usaban los hornos de “cuba bajo” tipo retorta empleando carbón vegetal. En la cultura Inca conocían el plomo, así como el oro, el estaño, el hierro y otros metales.

Los antiguos romanos también usaban plomo casi para todo: en pintura, elaboración de vajillas o instalaciones de plomería (de ahí su nombre).

Este metal destaca porque tiene muy buena resistencia a la corrosión y una gran durabilidad. No requiere mantenimiento alguno ni limpieza. Es 100% reciclable y sin límites de ciclos. Existen amplios recursos, enfatiza Condori.

Se suelda bien, sin embargo es importante emplear el metal de aportación y decapante correctos. Resulta compatible con otros metales, habitualmente empleados en la construcción, como el acero y el aluminio, el zinc y el cobre.

El plomo se usa en las tuberías de agua, pigmentos para la pintura, municiones, blindaje para radiaciones de rayos x, anclajes contrapesos, en automóviles, en medicina y otros rubros.

Pirometalurgia

Condori detalla a ECOS que la pirometalurgia es una rama de la metalurgia extractiva en la que se emplean procesos para obtención y refinación de metales utilizando calor, como en el caso de la fundición.

Se considera a la metalurgia la ciencia, arte y técnica más antigua para la extracción de metales a partir de las menas (mineral del que se puede extraer un metal generalmente en cantidad suficiente para ser aprovechado), en las que están contenidos.

Este conjunto de técnicas incluye todos los procesos que tienen por objetivo separar el mineral útil de la ganga (roca que se descarta al extraer la mena de un yacimiento de cierto mineral, por carecer de valor económico o ser demasiado costoso su aprovechamiento) carente de valor, así como la fusión, afino y hechura del metal.

Además, la metalurgia hace el uso de los principios químicos y físicos para aplicarlos técnicamente a la concentración, extracción, purificación, aleación y hechura de los metales.

Fundición de sulfuro de plomo

Condori expone que la fundición de concentrado de plomo se realiza de dos maneras: Oxidando el concentrado de plomo a una temperatura de 950 grados, para luego fundirlo entre 1.200 y 1.300 grados, y fundiendo el concentrado de plomo agregando fierro oxidado a una temperatura de 1.200 a 1.300 grados.

Oxidando el concentrado de plomo

Se siguen los siguientes pasos: Primero, se consigue mineral de plomo con una ley de 5%. Luego de extraerlo, se lo somete a un proceso de flotación diferencial para separar la ganga del plomo (PbS).

Después, el concentrado se lleva a una temperatura de 950 grados, se realiza el tostado aglomerante o “sintering” (compacta homogéneamente los polvos a altas temperaturas que sirve para agrupar las partículas finas).

Inmediatamente, se consiguen los fundentes (adiciones que se cargan a un horno durante los procesos de fusión y refinación con el objetivo primordial de dar a la escoria la composición y características físico químicas necesarias para absorber las impurezas contenidas en la mena y en el coque también llamado carbón vegetal) agente reductor.

Sigue la tostación moderada de la galena, sulfuro de plomo (2PbS), más dióxido (7O2), resultando el óxido de plomo (2PbO). Luego, la tostación moderada del (2PbO), más el sulfato de plomo (2PbSO4) y el dióxido de azufre (2SO2).

Condori explica que la tostación es un proceso metalúrgico que se caracteriza por una reacción de oxidación. Su aplicación puede tener varios propósitos, pero el objetivo principal es eliminar total o parcialmente el azufre (S) de los minerales sulfurosos y adicionalmente eliminar el arsénico (As), si está presente.

Escoria

Esta es una sustancia vítrea proveniente de los metales que se funden; se une a los fundentes y a otros elementos. En este sentido, la escoria es un subproducto procedente del proceso de fundición.

Las escorias pueden presentar óxidos metálicos, sulfuros de metal y otros elementos. Sirven para eliminar determinados residuos, aunque contribuyen a mantener estable la temperatura y a reducir la reoxidación del metal final.

Metal fundido

Es la acción y efecto de fundir o fundirse (derretir y licuar los metales u otros cuerpos sólidos, dar forma al metal fundido). El concepto también se utiliza para nombrar al establecimiento en que se funden los metales.

El proceso de fundición suele consistir en la fabricación de piezas a partir de derretir un material e introducirlo en un molde. Allí, el material derretido se solidifica y adquiere la forma del molde.

Todo esto se mezcla perfectamente y se pone a un crisol de arcilla o refractario para laboratorio. La mezcla se introduce al horno de fundición casero y se calienta poco a poco hasta que la masa esté completamente líquida, a unos 1.200 y 1.300 grados. A esa temperatura, el plomo se escurre y se reúne en el fondo del crisol.

“En esta prueba que se realiza mediante la tostación de un concentrado pb de 300 gramos se obtendrá plomo metálico con 96% de pureza y con un peso de 80 gramos”, agrega Condori.

Fundición de concentrado

Para la fundición de concentrado de plomo, agregando fierro oxidado, se siguen los siguientes pasos: Se consigue mineral de plomo con una ley de 5%. Luego de extraído, se somete el mineral a una operación de flotación diferencial para separar la ganga del plomo (PbS).

Hay que conseguir los fundentes necesarios para la fundición de plomo. Son los mismos que de la prueba 1. Se aumenta fierro oxidado y se emplea fundente agente reductor y hierro metálico (fierro oxidado).

El óxido de hierro actúa como agente escorificador para atraer todas las impurezas que flota en el crisol. El dióxido de fierro también actúa como recolector o atrapador del azufre, es decir que el fierro atrae al sulfuro dejando liberado en el fondo del crisol al plomo metálico.

La obtención

Toda esta mezcla de fundentes y el agente reductor con el concentrado de plomo se introduce a un crisol de arcilla de laboratorio, para luego someterlo a una temperatura de entre 1.200 y 1.300 grados centígrados, en un horno de ladrillo refractario con dos entradas de aire para una buena combustión (reacción química de la galena pbs en un horno de fundición).

De acuerdo con la explicación proporcionada por Condori sobre la prueba 2, de un concentrado de 300 gramos se obtiene plomo metálico con 96% de pureza y un peso de 75 gramos •