Chì kim loại có tồn tại trong tự nhiên nhưng ít gặp. Chì thường được tìm thấy ở dạng quặng cùng với kẽm, bạc, và (phổ biến nhất) đồng, và được thu hồi cùng với các kim loại này. Khoáng chì chủ yếu là galena (PbS), trong đó chì chiếm 86,6% khối lượng. Các dạng khoáng chứa chì khác như cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4).

Chế biến quặng

Hầu hết quặng chì chứa ít hơn 10% chì, và các quặng chứa ít nhất 3% chì có thể khai thác có hiệu quả kinh tế. Quặng được nghiền và cô đặc bằng tuyển nổi bọt thông thường đạt đến 70% hoặc hơn. Các quặng sulfua được thiêu kết chủ yếu tạo ra chì ôxit và một hỗn hợp sulfat và silicat của chì và các kim loại khác có trong quặng.[12]

Chì ôxít từ quá trình thiêu kết được khử trong lò cao bằng than cốc.[13] Quá trình này chuyển hầu hết chì thành dạng kim loại. Ba lớp khác tách biệt nhau trong quá trình này và nổi lên đỉnh của chì kim loại. Chúng là xỉ (silicat chứa 1,5% chì), matte (sulfua chứa 15% chì), và speiss (asenua của sắt và đồng). Các chất thải này chứa chì, kẽm, cadimi, và bitmut ở các mức hàm lượng có thể được thu hồi một cách có kinh tế.[12]

Chì kim loại tạo ra từ các quá trình thiêu kết và lò cao vẫn chứa một hàm lượng đáng kể các tạp chất asen, antimon, bitmut, kẽm, đồng, bạc và vàng. Dung dịch nóng chảy được xử lý trong lò lửa quặt với không khí, hơi nước và lưu huỳnh để ôxi hóa các tạp chất, trừ bạc, vàng và bitmut. Các tạp chất đã bị ôxi hóa sẽ bị loại bỏ khi chúng nổi lên đỉnh.[12][14]

Hầu hết các quặng chì chứa một lượng đáng kể bạc, và kim loại nóng chảy cũng chứa bạc ở dạng tạp chất. Bạc kim loại cũng như vàng bị loại ra và được thu hồi bằng phương pháp Parkes.[7][12][14]

Chì sau khi được tách bạc ra sẽ tiếp tục loại bỏ bitmut bằng phương pháp Betterton-Kroll bằng cách xử lý hỗn hợp chì với canxi và magiê kim loại để loại bỏ bitmut.[12][14]

Chì rất tinh khiết có thể được thu hồi bằng quá trình điện phân chì nóng chảy theo phương pháp Betts. Phương pháp điện phân này sử dụng anốt là chì không tinh khiết và catốt là chì tinh khiết trong một bể điện phân với chất điện li là chì fluorosilicat (PbSiF6) và axit hexafluorosilicic (H2SiF6).[12][14]

Sản xuất và tái chế

Sản xuất và tiêu thụ chì đang tăng trên toàn thế giới. Tổng sản lượng hàng năm vào khoảng 8 triệu tấn; khoảng phân nửa được sản xuất từ tái chế. Đến năm 2008, các nước sản xuất chì dẫn đầu là Úc, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Peru, Canada, Mexico, Thụy Điển, Morocco, Nam Phi và Bắc Hàn.[15] Úc, Trung Quốc và Hoa Kỳ chiếm hơn phân nửa sản lượng nguyên thủy (không tính tái chế).[16]

Đến năm 2010, 9,6 triệu tấn chì đã được sản xuất, trong đó 4,1 triệu tấn từ khai thác mỏ.[17]

Với tốc độ sử dụng hiện tại, nguồn cung ứng chì ước tính sẽ cạn kiệt trong vòng 42 năm nữa.[18] Theo phân tích của Lester Brown thì ông cho rằng chì có thể cạn kiệt trong vòng 18 năm nữa nếu tốc độ sử dụng gia tăng 2% mỗi năm.[19] Điều này có thể cần được xem xét lại khi tính tới sự quan tâm mới được phục hồi trong việc tái chế, và tiến bộ nhanh trong công nghệ tế bào nhiên liệu.