Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%, em massa, é dióxido de chumbo(IV), 60%, sulfato de chumbo(II) e 21%, chumbo metálico. O processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta concentração de sulfato de chumbo(II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO2), causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo(II) reage com carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo metálico com alto grau de pureza (etapa 3).
ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso.
Disponível em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).
Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo(II) na pasta residual, pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente,
A) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb2+ em Pb0.
B) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0.
C) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb0 em Pb2+.
D) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb2+em Pb0.
E) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0.
Solução
A reação do sulfato de chumbo(II) (PbSO4) com uma solução de carbonato de sódio (Na2CO3) é um exemplo de lixiviação básica, devido à natureza alcalina da solução de carbonato (pH > 7). Neste processo, o Na2CO3 reage com o PbSO4 para formar um precipitado de carbonato de chumbo(II) (PbCO3) e sulfato de sódio (Na2SO4), removendo o contaminante sulfurado da pasta residual. Este processo também é conhecido como dessulfuração.
A etapa subsequente de lavagem com ácido nítrico é uma lixiviação ácida, que remove os íons de carbonato e outros contaminantes, garantindo a purificação adicional do material.
Finalmente, a eletrólise transforma o cátion chumbo presente na solução em chumbo metálico. Durante a eletrólise, o íon Pb2+ é reduzido a chumbo metálico no cátodo, permitindo a recuperação do metal.
Alternativa A
