Metalurgia del plomo

La metalurgia del plomo extrae el metal de la galena, un sulfuro de plomo gris que a menudo contiene algo de plata. El mineral entrega su plomo en un fuego que no necesita ser muy caliente, y la copelación separa después la plata. El objeto más antiguo que se ha demostrado de plomo fundido, de la cueva de Ashalim en el Néguev, data de 4300 a 4000 a. C. Los humos y el polvo de plomo son tóxicos.

Qué es

El plomo es un metal gris, pesado y blando que funde a 327 °C. Su mineral principal es la galena, un sulfuro de plomo que forma cubos grises brillantes y a menudo contiene algo de plata. La fundición quita el azufre y deja el metal, que luego podía colarse en láminas, tuberías, pesas y recipientes.

Durante la mayor parte de la historia, el plomo y la plata se obtuvieron juntos. La plata salía a menudo del mineral de plomo: las minas de plomo argentífero del Devon medieval, por ejemplo, fundían su mineral en plomo y luego le sacaban la plata por copelación. La fundición antigua y medieval desprendía humos y polvo de plomo, y las tierras alrededor de los lugares de fundición al aire libre quedaban demasiado tóxicas para el pastoreo. La Organización Mundial de la Salud afirma que no se conoce ningún nivel de exposición al plomo que no tenga efectos nocivos, y los niños son los más vulnerables.

Cómo funciona

La galena puede fundirse en un fuego que nunca llega a calentarse lo bastante para vitrificar su escoria, como un hogar abierto avivado por el viento. En esos fuegos, parte de la galena se quemaba al aire y se convertía en óxido de plomo. Ese óxido reaccionaba luego con la galena que no se había quemado, y las dos juntas daban plomo metálico y dióxido de azufre. El plomo fundido, muy pesado, baja a través del fuego. La escoria retenía parte del plomo, que los fundidores recuperaban volviéndola a fundir en un horno más caliente con carbón vegetal.

Una pequeña copela de ensayo de ceniza de hueso, con la perla de plata que quedó en ella.

La copelación separa la plata. El plomo argentífero se funde en un hogar o una copa porosa y poco profunda, la copela, hecha de ceniza de hueso o de ceniza vegetal, y se sopla aire sobre él. El plomo se oxida en litargirio, un óxido de plomo que se funde y que se retira de la superficie o que absorbe el hogar poroso. La plata y el oro no se oxidan y quedan como un botón brillante. El litargirio podía fundirse de nuevo para recuperar el plomo. Pequeñas copelas, como una de 33 mm de diámetro hallada en Montbéliard, en Francia, servían para ensayar cuánta plata contenía un mineral. En el siglo XV, en Devon, las minas de plomo argentífero de Bere Ferrers reunieron su horno de fundición y su hogar de copelación en una sola refinería, el fining mill de Maristow.

Historia y evolución

La pieza de la cueva de Ashalim es el objeto más antiguo del que se ha probado que es de plomo fundido.

Unas cuentas de Çatalhöyük, en Anatolia, descritas en su día como de plomo, resultaron estar talladas en la propia galena. Un brazalete de plomo de Yarim Tepe, en el norte de Irak, de hacia el 5700 a. C., es más antiguo, pero si su metal se obtuvo por fundición sigue siendo una conjetura. El objeto más antiguo que se ha demostrado de plomo fundido es una pequeña pieza bicónica de la cueva de Ashalim, en el Néguev, fijada a un astil de madera que el radiocarbono data entre 4300 y 4000 a. C. Es de plomo casi puro, y sus isótopos coinciden con minerales de los montes Tauro, en Anatolia.

La plata apareció por todo el Próximo Oriente en el IV milenio a. C., junto con las primeras huellas de copelación, restos de hogares de copelación en Habuba Kabira, en Siria, y en Fatmalı-Kalecik, en Anatolia. Hacia el 3000 a. C. se hacían con plomo cuencos, bandejas y botellas, en Ur, en Mesopotamia, y en Demircihöyük, en Anatolia.

Un tramo de testigo de hielo: la nieve de cada año forma una capa, y el polvo y los metales que traía quedan atrapados en el hielo.

El plomo del hielo de Groenlandia registra cuánto se fundía en Europa. Unas mediciones publicadas en 2018 muestran emisiones que suben con el comercio fenicio, se aceleran con la minería cartaginesa y romana en la península ibérica, alcanzan su máximo bajo el Imperio romano y caen tras la peste antonina del siglo II. La mayor parte de ese plomo procedía de fundir minerales de plata para la moneda.

En la Inglaterra medieval, el plomo se fundía en boles desde finales del siglo XII aproximadamente. Un bole era un recinto bajo de piedra en una cresta expuesta, donde el viento mantenía vivo un fuego de leña. El gran bole de Totley, cerca de Sheffield, de unos siete metros por tres, podía dar hasta 16 fothers de plomo, unas 15 toneladas, en una sola fundición. Los boles trabajaban por campañas, cuando los vientos eran más fuertes; un informe del siglo XVI dice que había que esperar un viento del suroeste.

Desde mediados del siglo XVI, el hogar de mineral (ore hearth), avivado con fuelles, más tarde movidos por agua, sustituyó al bole. En 1735, la London Lead Company construyó en Kelstedge, cerca de Ashover, en Derbyshire, un horno de reverbero de carbón mineral llamado allí cupola, en el que el mineral nunca toca el combustible; se añadieron largos conductos y altas chimeneas para enfriar y condensar los humos. En 1850, Alexander Parkes patentó un método para quitar la plata al plomo removiendo en él cinc, que absorbe la plata. Hoy, más de la mitad del plomo del mundo procede del reciclaje, sobre todo de baterías viejas.