Qual è il processo Kroll?

Il processo Kroll è un metodo utilizzato per convertire il minerale in metallo in titanio.Gli ingegneri, le aziende manifatturiere e le società mediche utilizzano il titanio per una varietà di scopi diversi perché è forte come l'acciaio ma è più leggero.Tracce di titanio possono essere trovate in minerali come rutile e ilmenite, ma il processo pirometallurgico di kroll rimuove le impurità e produce un metallo che può essere utilizzato in impianti medici, costruzione e design dell'aeromobile.

Il titanio è stato scoperto in Gran Bretagna nel 1791Un uomo di nome William Gregor.Uno scienziato tedesco di nome Martin Heinrich Klaproth lo ha chiamato dopo il dio greco Titano nello stesso anno.Gli scienziati iniziarono a sviluppare modi per estrarre l'elemento appena scoperto da Rutile e Ilmenite, e nel 1910 un chimico di nome Matthew Hunter sviluppò un metodo per produrre metallo in titanio mescolando rutile con cloro e cloro.Il processo di Hunter divenne il primo processo su scala industriale per produrre questo metallo.

Durante gli anni '30, uno scienziato del Lussemburgo chiamato William Kroll iniziò a sperimentare il titanio.Nel 1938, sviluppò quello che in seguito divenne noto come metodo Kroll.Kroll si trasferì negli Stati Uniti dopo lo scoppio della seconda guerra mondiale e il suo processo per la produzione di metalli in titanio fu brevettato negli Stati Uniti nel 1940. Il brevetto fu successivamente annullato dal governo federale perché Kroll non era un cittadino degli Stati Uniti.È entrato in una battaglia legale di sette anni che è culminata con il ripristino del brevetto.

Il processo di Kroll inizia superando il gas di cloro attraverso il rutile in un cloratore.Durante la prima fase del processo, il tetracloruro di titanio e i cloruri sono prodotti dal minerale.L'ossigeno viene rimosso dal tetracholdi in titanio attraverso un processo di distillazione e questo lascia il tetracloruro in titanio in forma liquida.Gli scienziati aggiungono magnesio liquido o sodio al tetracloruro in titanio e il risultato finale è una spugna metallica.

Questa spugna di titanio viene schiacciata e quindi messa in un forno ad arco per aspirapolvere di elettrodi di consumo.La spugna si scioglie all'interno del forno ma, a differenza di altri metalli, non viene versata perché si solidifica nel vuoto.Un lingotto di titanio prodotto durante il processo di Kroll può pesare oltre 5.000 chilogrammi (5,51 tonnellate).Le molteplici passaggi del processo di Kroll significano che il titanio è molto più costoso da produrre rispetto ai tipi simili di metallo, come l'acciaio.

Dopo aver sviluppato il processo di Kroll, William Kroll ha usato una tecnica simile per creare metallo di zirconio.Sia il titanio che lo zirconio sono ora usati per realizzare parti per le navi spaziali.Il titanio, a differenza del zirconio, non è un pericolo per la salute ed è quindi utilizzato anche per gli impianti medici.