Timbal
kasus-kasus tertentu (misalnya timbal yang telah teroksidasi, atau bahan yang berupa senyawa seperti sisa baterai) perlu diproses dengan reduksi. Jika reduksi dibutuhkan, prosesnya mirip dengan pada proses primer, dan biasanya dilakukan pada tanur tiup atau tanur putar. Perbedaan utama kedua tanur ini adalah kadar pengotornya: tanur tiup biasanya
menghasilkan timbal keras dengan 10% antimon, sedangkan tanur putar biasanya menghasilkan timbal semilunak (3-4% antimon). Selain itu juga ada proses Isasmelt, yang di atas kertas juga dapat dilakukan untuk proses primer. Pada proses ini, sampah baterai asam timbal (yang terdiri dari timbal oksida dan timbal sulfat) direaksikan dengan basa untuk memisahkan sulfatnya, lalu direaksikan
dengan karbon pada sebuah tanur beroksigen. Proses ini menghasilkan timbal tak murni, pengotor utamanya biasanya adalah antimon. Pemurnian hasil ini mirip dengan pemurnian pada proses primer, tetapi kadang sebagian tahap pemurnian dapat ditiadakan tergantung pengotor yang terdapat dalam bahan yang didaur ulang.
Logam timbal memiliki banyak sifat fisik yang berguna, di antaranya massa jenis tinggi, titik leleh rendah, mudah ditarik, dan relatif lengai. Banyak unsur logam lain yang memiliki sebagian sifat ini, bahkan lebih baik daripada timbal, tetapi umumnya logam-logam tersebut lebih langka atau sulit ditambang. Namun, timbal mulai ditinggalkan karena sifat racunnya.
Timbal digunakan sebagai peluru sejak abad pertengahan. Timbal cocok untuk kegunaan ini karena murah, bertitik leleh rendah sehingga dapat dicetak dengan peralatan sederhana, dan bermassa jenis tinggi sehingga lebih mampu mempertahankan kecepatannya setelah ditembakkan. Saat ini, timbal masih menjadi bahan utama peluru, dan biasanya dipadukan dengan logam lain sebagai pengeras. Namun, ada kekhawatiran bahwa penggunaan peluru timbal untuk berburu dapat merusak lingkungan.
Sifat timbal yang padat dan tahan korosi dimanfaatkan untuk banyak hal. Logam ini digunakan sebagai pemberat pada lunas kapal karena massa besar dan volume kecilnya mengurangi gesekan air maupun goyangan kapal akibat angin. Timbal juga digunakan pada tali pengikat selam skuba karena beratnya memudahkan penyelam turun di air. Pada tahun 1993, dasar Menara Pisa diperkuat menggunakan 600
ton timbal. Logam ini juga digunakan untuk melapisi kabel bawah laut karena bersifat tahan korosi. Timbal banyak digunakan dalam arsitektur dan konstruksi bangunan. Lembaran timbal digunakan sebagai bahan atap, kelongsong, talang, dan tembok atap. Timbal juga masih digunakan sebagai bahan patung, termasuk pada angkurnya. Dulunya timbal juga digunakan untuk menjaga keseimbangan roda mobil, tetapi diganti bahan lain karena alasan kesehatan dan lingkungan.
Timbal digunakan dalam paduan tembaga, termasuk kuningan dan perunggu, agar bahan tersebut menjadi mudah dipotong dan lebih lumas. Karena tidak larut dalam tembaga, timbal membentuk globul ("globule," tetesan kecil) yang padat pada celah-celah dalam paduan timbal-tembaga tersebut. Pada konsentrasi rendah, globul-globul ini berfungsi sebagai pelumas dan mencegak
robeknya paduan tersebut saat dipotong atau diolah. Paduan dengan konsentrasi timbal tinggi digunakan untuk membuat bantalan pada mesin. Pada paduan timbal seperti ini, timbal berfungsi sebagai pelumas sedangkan tembaga berfungsi untuk menahan beban.
Timbal juga digunakan sebagai peredam suara, getaran, atau radiasi. Hal ini disebabkan kepadatan dan nomor atom timbal yang tinggi, serta sifatnya yang mudah dibentuk. Timbal tidak memiliki frekuensi resonansi alami, alhasil lembaran timbal digunakan sebagai insulasi pada tembok, lantai, dan langit-langit studio suara. Pipa organ sering dibuat dari timbal yang dipadukan dengan timah untuk
mengendalikan nada tiap pipa. Timbal merupakan bahan utama untuk penangkal radiasi dalam ruangan sinar X maupun penelitian nuklir, karena kepadatannya yang tinggi dan sifatnya yang sulit ditembus radiasi. Timbal cair digunakan sebagai pendingin pada jenis reaktor nuklir yang disebut reaktor cepat berpendingin timbal. Pada abad ke-21, penggunaan timbal yang terbesar
adalah dalam baterai asam timbal. Dalam baterai ini, tegangan listrik dihasilkan oleh reaksi antara timbal, timbal (IV) oksida, dan asam sulfat. Superkapasitor yang menggunakan baterai asam timbal telah digunakan di Amerika Serikat, Australia, dan Jepang. Baterai asam timbal jauh lebih murah dibanding alternatifnya yaitu baterai ion litium, tetapi memiliki kepadatan energi yang lebih rendah dan efisiensi siklus pengisian ("charge-discharge efficiency") yang lebih buruk.
Timbal digunakan sebagai insulasi pada kabel tegangan tinggi untuk mencegah meresapnya air, tetapi mulai ditinggalkan dan diganti bahan lain. Penggunaan timbal dalam solder juga mulai ditinggalkan untuk mengurangi limbah yang mencemari lingkungan. Timbal digunakan dalam Tes Oddy (bersama perak dan tembaga) untuk mendeteksi zat-zat yang dapat merusak karya seni rupa di museum.
Senyawa-senyawa timbal digunakan dalam baterai asam timbal (bersama-sama dengan logam timbal). Selain itu, senyawa timbal saat ini hanya digunakan untuk kegunaan yang sangat khusus dan banyak ditinggalkan. Senyawa timbal digunakan untuk pigmen merah dan kuning untuk mewarnai keramik dan gelas. Penggunaan cat timbal telah ditinggalkan di Amerika Serikat dan Eropa, tetapi masih
umum di negara berkembang seperti Indonesia, Tiongkok, dan India. Timbal (IV) asetat dan timbal (IV) oksida banyak digunakan sebagai oksidator dalam reaksi kimia organik. Senyawa timbal juga ditambahkan pada plastik PVC untuk insulasi alat-alat listrik. Senyawa timbal juga bisa ditambahkan pada lilin agar lebih awet saat dibakar; tetapi karena sifat racunnya,
negara-negara Eropa dan Amerika Utara menggantinya dengan seng. Kaca timbal dibuat dari 12-28% timbal (II) oksida, yang memengaruhi sifat optiknya dan dapat melemahkan radiasi pengion. Senyawa-senyawa timbal juga digunakan sebagai semikonduktor, misalnya timbal telurida dan timbal selenida yang digunakan untuk sel fotovoltaik dan detektor inframerah.
Walaupun timbal tidak diketahui memiliki fungsi khusus secara biologi, unsur ini sangat banyak ditemui dalam tubuh manusia. Kadar rata-rata timbal dalam tubuh manusia dewasa mencapai 120 mg, logam berat tertinggi ketiga setelah zat besi (4000 mg) dan seng (2500 mg). Garam-garam timbal diserap tubuh dengan mudah. Pada orang dewasa, 1% timbal disimpan dalam tulang dan sisanya dibuang melalui
urin dan feses setelah beberapa minggu. Namun, pada anak-anak, hanya sepertiga timbal yang dibuang oleh tubuh, dan pemaparan secara terus-menerus dapat menyebabkan bioakumulasi.
Timbal merupakan racun yang kuat (baik jika dihirup atau ditelan), dapat memengaruhi hampir semua organ dan sistem dalam tubuh manusia. Menurut National Institute for Occupational Safety and Health di Amerika Serikat, timbal dengan konsentrasi 100 mg/m di udara memiliki status "berbahaya langsung" (kode bahasa Inggris "IDLH", "immediately dangerous to life and health"). Jika timbal terhirup, hampir semuanya akan diserap masuk ke peredaran darah. Faktor
utama dalam sifat racun timbal adalah kecenderungannya mengganggu fungsi-fungsi enzim dengan cara mengikat gugus tiol dalam banyak enzim, maupun berkompetisi dengan unsur logam penting yang menjadi kofaktor dalam banyak reaksi enzimatik. Logam-logam yang sering disaingi oleh timbal adalah zat besi, seng, dan kalsium. Tubuh yang kekurangan zat besi dan kalsium cenderung lebih rentan keracunan timbal.
Timbal menyebabkan kerusakan otak dan ginjal yang dapat berakhir dengan kematian. Dengan meniru (menggantikan posisi) kalsium, timbal dapat menembus sawar darah otak, lalu mengurangi dan merusak selubung mielin yang membungkus neuron, menggangu jalur pengiriman sinyal pada saraf, dan mengurangi pertumbuhan neuron. Dalam tubuh, timbal menghambat enzim porfobilinogen sintase dan