Ποια είναι η διαδικασία Kroll;

Η διαδικασία Kroll είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του μεταλλεύματος σε μέταλλο τιτανίου.Οι μηχανικοί, οι κατασκευαστικές εταιρείες και οι ιατρικές εταιρείες χρησιμοποιούν τιτάνιο για διάφορους διαφορετικούς σκοπούς, επειδή είναι τόσο ισχυροί όσο ο χάλυβας, αλλά είναι πιο ελαφρύ.Τα ίχνη του τιτανίου μπορούν να βρεθούν σε ορυκτά όπως ρουτίλια και ilmenite, αλλά η πυρομετατρική διαδικασία Kroll αφαιρεί τις ακαθαρσίες και παράγει ένα μέταλλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ιατρικά εμφυτεύματα, κατασκευή και σχεδιασμό αεροσκαφών. Το τιτάνιο ανακαλύφθηκε στη Μεγάλη Βρετανία το 1791 απόΈνας άντρας που ονομάζεται William Gregor.Ένας Γερμανός επιστήμονας που ονομάστηκε Martin Heinrich Klaproth το ονόμασε μετά τον ελληνικό θεό Τιτάνα κατά τη διάρκεια του ίδιου έτους.Οι επιστήμονες άρχισαν να αναπτύσσουν τρόπους για να εξαγάγουν το πρόσφατα ανακαλυφθέν στοιχείο από το ρουτίλιο και τον ilmenite και το 1910 ένας χημικός που ονομάζεται Matthew Hunter ανέπτυξε μια μέθοδο για την παραγωγή μετάλλου τιτανίου αναμειγνύοντας ρουτίνα με οπτάνθρακα και χλώριο.Η διαδικασία Hunter έγινε η πρώτη διαδικασία βιομηχανικής κλίμακας για την παραγωγή αυτού του μετάλλου.Το 1938, ανέπτυξε αυτό που αργότερα έγινε γνωστό ως η μέθοδος Kroll.Ο Kroll μετακόμισε στις Ηνωμένες Πολιτείες μετά το ξέσπασμα του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου και η διαδικασία του για την παραγωγή μετάλλου τιτανίου κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1940. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αργότερα ακυρώθηκε από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση επειδή ο Kroll δεν ήταν πολίτης των Ηνωμένων Πολιτειών.Εισήλθε σε μια επταετή νομική μάχη που κορυφώθηκε με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που επανέφερε.Κατά τη διάρκεια του πρώτου σταδίου της διαδικασίας, το τετραχλωρίδιο του τιτανίου και τα χλωρίδια παράγονται από το μετάλλευμα.Το οξυγόνο απομακρύνεται από το tetracholdire του τιτανίου μέσω μιας διαδικασίας απόσταξης και αυτό αφήνει το τετραχλωρίδιο τιτανίου σε υγρή μορφή.Οι επιστήμονες προσθέτουν υγρό μαγνήσιο ή νάτριο στο τετραχλωρίδιο τιτανίου και το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα μεταλλικό σφουγγάρι.

Αυτό το σφουγγάρι τιτανίου συνθλίβεται και στη συνέχεια τοποθετείται σε ένα φούρνο τόξου κενού αναλώσιμου ηλεκτροδίου.Το σφουγγάρι λιώνει μέσα στον φούρνο, αλλά, σε αντίθεση με άλλα μέταλλα, δεν χύνεται επειδή στερεοποιείται στο κενό.Μια infot τιτανίου που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας Kroll μπορεί να ζυγίσει πάνω από 5.000 κιλά (5,51 τόνους).Τα πολλαπλά βήματα της διαδικασίας Kroll σημαίνουν ότι το τιτάνιο είναι πολύ πιο ακριβό για την παραγωγή από ό, τι παρόμοιους τύπους μετάλλου, όπως ο χάλυβας.Τόσο το τιτάνιο όσο και το ζιρκόνιο χρησιμοποιούνται τώρα για να δημιουργήσουν μέρη για διαστημικά σκάφη.Το τιτάνιο, σε αντίθεση με το zirconium, δεν αποτελεί κίνδυνο για την υγεία και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται επίσης για ιατρικά εμφυτεύματα.