A composição média de uma bateria automotiva esgotada é de aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A média de massa da pasta residual de uma bateria usada é de 6 kg, onde 19% é PbO2, 60% PbSO4 E 32% Pb. Entre todos os compostos de chumbo presentes na pasta, oque amis preocupa é o sulfato de chumbo (II), pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias) são fundidos, há a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente.
Para reduzir o problema das emissões de SO2(g), a indústria pode utilizar uma planta mista, ou seja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto de chumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO4 é feita via lixiviação com solução de carbonato de sódio (Na2CO3) 1M a 45 ºC, em que se obtém o carbonato de chumbo (II) com rendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter o chumbo metálico.
Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II) por meio da lixiviação por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qual a quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida?
- A
1,7 kg
- B
1,9 kg
- C
2,9 kg
gabarito - D
3,3 kg
- E
3,6 kg
Resolução
Primeiro, temos que calcular a massa efetiva de PbSO4 presente na massa residual.
6 Kg _______100%
X kg _______ 60%
X=3,6 kg de PbSO4
Analisando a equação de obtenção do PbCO3
PbSO4 + Na2CO3 → PbCO3 + Na2SO4,
Percebemos que:
303 g de PbSO4 ———— 267 g de PbCO3
3,6 kg PbSO4 ———— y
y =3,2 kg de PbCO3 com rendimento de 100%
Mas como o rendimento foi de aproximadamente 91%, então:
y =3,2 . 0,91
y =2,91 kg de PbCO3