Što je Kroll proces?

Kroll proces je metoda koja se koristi za pretvaranje rude u metal titan. Inženjeri, proizvodne tvrtke i medicinske tvrtke koriste titan u različite svrhe jer je jak kao čelik, ali je lakši. Tragovi titana mogu se naći u mineralima kao što su rutil i ilmenit, ali pirometalurški Kroll proces uklanja nečistoće i proizvodi metal koji se može koristiti u medicinskim implantatima, konstrukciji i dizajnu zrakoplova.

Titan je u Velikoj Britaniji 1791. godine otkrio čovjek po imenu William Gregor. Njemački znanstvenik po imenu Martin Heinrich Klaproth iste godine ga je nazvao po grčkom bogu Titanu. Znanstvenici su počeli razvijati načine za izdvajanje novootkrivenog elementa iz rutila i ilmenita, a 1910. kemičar po imenu Matthew Hunter razvio je metodu za proizvodnju metala titana miješanjem rutila s koksom i klorom. Hunterov proces postao je prvi industrijski proces za proizvodnju ovog metala.

Tijekom 1930-ih, znanstvenik iz Luksemburga po imenu William Kroll počeo je eksperimentirati s titanom. Godine 1938. razvio je ono što je kasnije postalo poznato kao Kroll metoda. Kroll se preselio u Sjedinjene Države nakon izbijanja Drugog svjetskog rata, a njegov proces proizvodnje metala titana patentiran je u Sjedinjenim Državama 1940. Patent je kasnije poništila savezna vlada jer Kroll nije bio državljanin Sjedinjenih Država. Ušao je u sedmogodišnju pravnu bitku koja je kulminirala vraćanjem patenta.

Kroll proces počinje propuštanjem plinovitog klora kroz rutil u klorinatoru. Tijekom prve faze procesa iz rude se proizvode titanijev tetraklorid i kloridi. Kisik se uklanja iz titanovog tetraholdira postupkom destilacije, a to ostavlja titanijev tetraklorid u tekućem obliku. Znanstvenici dodaju tekući magnezij ili natrij u titanijev tetraklorid, a krajnji rezultat je metalna spužva.

Ova titanska spužva se drobi i zatim stavlja u vakuumsku peć s potrošnom elektrodom. Spužva se topi unutar peći, ali se, za razliku od drugih metala, ne izlijeva jer se skrutne u vakuumu. Ingot titana proizveden tijekom Kroll procesa može težiti više od 5,000 kilograma (5.51 tona). Višestruki koraci Kroll procesa znače da je titan mnogo skuplji za proizvodnju od sličnih vrsta metala, kao što je čelik.

Nakon što je razvio Kroll proces, William Kroll je koristio sličnu tehniku ​​za stvaranje metalnog cirkonija. I titan i cirkonij se danas koriste za izradu dijelova za svemirska plovila. Titan, za razliku od cirkonija, nije opasan po zdravlje, pa se stoga koristi i za medicinske implantate.