Metalurgia do chumbo

A metalurgia do chumbo extrai o metal da galena, um sulfureto de chumbo cinzento que contém muitas vezes um pouco de prata. O minério entrega o chumbo num fogo que não precisa de ser muito quente, e a copelação separa depois a prata. O objeto mais antigo que se demonstrou ser de chumbo fundido, da gruta de Ashalim, no Negev, data de 4300 a 4000 a.C. Os fumos e as poeiras de chumbo são tóxicos.

O que é

O chumbo é um metal cinzento, pesado e macio, que funde a 327 °C. O seu principal minério é a galena, um sulfureto de chumbo que forma cubos cinzentos brilhantes e contém muitas vezes um pouco de prata. A fundição retira o enxofre e deixa o metal, que depois se podia vazar em chapas, canos, pesos e recipientes.

Durante a maior parte da história, chumbo e prata foram produzidos juntos. A prata era muitas vezes tirada do minério de chumbo: as minas de chumbo argentífero do Devon medieval, por exemplo, fundiam o minério em chumbo e depois extraíam-lhe a prata por copelação. A fundição antiga e medieval libertava fumos e poeiras de chumbo, e as terras à volta dos locais de fundição ao ar livre ficavam demasiado tóxicas para o pastoreio. A Organização Mundial da Saúde afirma que não se conhece nenhum nível de exposição ao chumbo sem efeitos nocivos, e as crianças são as mais vulneráveis.

Como funciona

A galena pode ser fundida num fogo que nunca chega a aquecer o bastante para vitrificar a escória, como uma lareira aberta atiçada pelo vento. Nesses fogos, parte da galena ardia ao ar e passava a óxido de chumbo. Esse óxido reagia depois com a galena que não tinha ardido, e as duas juntas davam chumbo metálico e dióxido de enxofre. O chumbo fundido, muito pesado, desce através do fogo. A escória retinha parte do chumbo, que os fundidores recuperavam voltando a fundi-la num forno mais quente com carvão vegetal.

Uma pequena copela de ensaio de cinza de osso, com a pérola de prata que nela ficou.

A copelação separa a prata. O chumbo argentífero é fundido numa soleira ou taça porosa e pouco funda, a copela, feita de cinza de osso ou de cinza de madeira, e sopra-se ar por cima. O chumbo oxida-se em litargírio, um óxido de chumbo que funde e que se escuma ou que a soleira porosa absorve. A prata e o ouro não se oxidam e ficam como um botão brilhante. O litargírio podia voltar a ser fundido para recuperar o chumbo. Pequenas copelas, como uma de 33 mm de diâmetro encontrada em Montbéliard, em França, serviam para ensaiar quanta prata continha um minério. No século XV, no Devon, as minas de chumbo argentífero de Bere Ferrers juntaram o forno de fundição e a lareira de copelação numa única refinaria, o fining mill de Maristow.

História e evolução

A peça da gruta de Ashalim é o objeto mais antigo comprovadamente feito de chumbo fundido.

Contas de Çatalhöyük, na Anatólia, outrora descritas como de chumbo, revelaram-se talhadas na própria galena. Uma pulseira de chumbo de Yarim Tepe, no norte do Iraque, de cerca de 5700 a.C., é mais antiga, mas se o seu metal foi obtido por fundição continua a ser uma conjetura. O objeto mais antigo que se demonstrou ser de chumbo fundido é uma pequena peça bicónica da gruta de Ashalim, no Negev, presa a uma haste de madeira que o radiocarbono data de 4300 a 4000 a.C. É de chumbo quase puro, e os seus isótopos correspondem a minérios dos montes Tauro, na Anatólia.

A prata surgiu por todo o Próximo Oriente no IV milénio a.C., juntamente com os primeiros vestígios de copelação, restos de lareiras de copelação em Habuba Kabira, na Síria, e em Fatmalı-Kalecik, na Anatólia. Por volta de 3000 a.C. faziam-se de chumbo taças, tabuleiros e garrafas, em Ur, na Mesopotâmia, e em Demircihöyük, na Anatólia.

Um troço de carote de gelo: a neve de cada ano forma uma camada, e as poeiras e metais que trazia ficam presos no gelo.

O chumbo do gelo da Gronelândia regista quanto se fundia na Europa. Medições publicadas em 2018 mostram emissões que sobem com o comércio fenício, aceleram com a mineração cartaginesa e romana na Península Ibérica, atingem o máximo sob o Império Romano e caem depois da peste antonina do século II. A maior parte desse chumbo vinha da fundição de minérios de prata para a moeda.

Na Inglaterra medieval, o chumbo era fundido em boles a partir de cerca do fim do século XII. Um bole era um recinto baixo de pedra numa crista exposta, onde o vento mantinha aceso um fogo de lenha. O grande bole de Totley, perto de Sheffield, com cerca de sete metros por três, podia dar até 16 fothers de chumbo, cerca de 15 toneladas, numa só fundição. Os boles trabalhavam por campanhas, quando os ventos eram mais fortes; um relatório do século XVI diz que era preciso esperar por um vento de sudoeste.

A partir de meados do século XVI, a lareira de minério (ore hearth), atiçada por foles, mais tarde movidos a água, substituiu o bole. Em 1735, a London Lead Company construiu em Kelstedge, perto de Ashover, no Derbyshire, um forno de revérbero a carvão mineral, ali chamado cupola, em que o minério nunca toca no combustível; juntaram-se longas condutas e altas chaminés para arrefecer e condensar os fumos. Em 1850, Alexander Parkes patenteou um método para retirar a prata ao chumbo mexendo-lhe zinco, que absorve a prata. Hoje, mais de metade do chumbo do mundo vem da reciclagem, sobretudo de baterias velhas.