La fusione del piombo utilizza il calore e le reazioni chimiche per liberare il piombo dai composti a cui è legato nei minerali di piombo. Il minerale galena – solfuro di piombo (PbS) – è uno dei principali minerali utilizzati nel processo di fusione. Innanzitutto, il piombo viene ossidato, liberandolo dallo zolfo e legandolo all’ossigeno, formando ossido di piombo (PbO). Quindi, l’ossigeno viene estratto dal piombo ad alta temperatura, riducendo l’ambiente. Questo viene fatto in presenza di carbonio in modo che l’ossigeno si combini con il carbonio, lasciando il piombo fuso puro come prodotto finale.
Le prove archeologiche della fusione del piombo risalgono a oltre 8,000 anni. La prima fusione conosciuta si è verificata in quella che è l’odierna Turchia. Un tubo di piombo è stato scoperto in siti archeologici in Mesopotamia, nell’antica Persia e in Egitto. I romani usavano ampiamente il piombo per le tubature. I primitivi focolari e forni per la fusione del piombo venivano utilizzati per estrarre il piombo dalla galena e furono sviluppati in molte aree del mondo in cui è stato trovato il minerale.
L’antica fusione veniva effettuata utilizzando carichi di minerale di piombo e carbone in focolari e fornaci all’aperto. Minerali di alta qualità come la galena dovevano essere usati per recuperare quantità sufficienti di piombo. Il piombo puro e fuso scorreva dalle fonderie, formando lastre di piombo grezzo per un uso successivo. Questo processo è stato utilizzato per migliaia di anni ed è stato possibile grazie alle temperature relativamente basse necessarie per la fusione del piombo. I siti di fusione primitivi sono ancora una fonte di inquinamento da piombo, poiché non sono stati fatti sforzi per proteggere il suolo dalla contaminazione.
I moderni metodi di fusione utilizzano un ambiente controllato per massimizzare il recupero del piombo e ridurre al minimo l’inquinamento. La fusione del piombo viene eseguita utilizzando altiforni e forni rotanti o una combinazione di entrambi i tipi. I minerali di piombo vengono mescolati con coke, calcare e altri materiali e ridotti nella fornace. Il piombo fuso pesante si deposita sul fondo del forno, mentre altre sostanze formano strati più leggeri sopra il piombo. Gran parte dell’inquinamento e dei rifiuti è controllato, poiché molti dei sottoprodotti della fusione del piombo vengono catturati per il successivo recupero e utilizzo.
Il recupero del piombo dai prodotti riciclati viene effettuato mediante la fusione secondaria del piombo. Al posto dei minerali di piombo vengono utilizzati vecchi tubi, batterie e altri materiali contenenti piombo. Il processo di recupero dei materiali riciclati è simile alla fusione del piombo dal minerale. Calore e composti contenenti carbonio come coke o carbone sono utilizzati nella riduzione degli ossidi di piombo. Lo zolfo e altri prodotti di scarto vengono catturati utilizzando calce, carbonato di sodio o materiali simili.