Wat is het Kroll -proces?

Het Kroll -proces is een methode die wordt gebruikt om erts om te zetten in titaniummetaal.Ingenieurs, productiebedrijven en medische bedrijven gebruiken titanium voor verschillende verschillende doeleinden omdat het zo sterk is als staal maar lichter is.Sporen van titanium zijn te vinden in mineralen zoals rutiel en ilmeniet, maar het pyrometallurgische krollproces verwijdert onzuiverheden en produceert een metaal dat kan worden gebruikt in medische implantaten, constructie en vliegtuigontwerp.

Titanium werd in Groot -Brittannië in 1791 ontdekt door 1791Een man genaamd William Gregor.Een Duitse wetenschapper genaamd Martin Heinrich Klaproth noemde het in hetzelfde jaar naar de Griekse God Titan.Wetenschappers begonnen manieren te ontwikkelen om het nieuw ontdekte element uit Rutile en Ilmenite te extraheren, en in 1910 ontwikkelde een chemicus genaamd Matthew Hunter een methode voor het produceren van titaniummetaal door rutiel te mengen met cola en chloor.Het Hunter -proces werd het eerste industriële schaalproces voor het produceren van dit metaal.

In de jaren dertig begon een wetenschapper uit Luxemburg genaamd William Kroll te experimenteren met titanium.In 1938 ontwikkelde hij wat later bekend werd als de Kroll -methode.Kroll verhuisde naar de Verenigde Staten na het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog, en zijn proces voor het produceren van titaniummetaal werd in 1940 gepatenteerd in de Verenigde Staten. Het octrooi werd later door de federale overheid vernietigd omdat Kroll geen burger van de Verenigde Staten was.Hij sloot een juridische strijd van zeven jaar aan die culmineerde met het patent dat werd hersteld.

Het krollproces begint door chloorgas door Rutile in een chlorinator te passeren.Tijdens de eerste fase van het proces worden titaniumtetrachloride en chloriden geproduceerd uit het erts.Zuurstof wordt uit het titaniumtetracholdire verwijderd door een destillatieproces, en dit laat het titaniumtetrachloride in vloeibare vorm.Wetenschappers voegen vloeibaar magnesium of natrium toe aan het titaniumtetrachloride, en het eindresultaat is een metalen spons.

Deze titaniumspons wordt verpletterd en vervolgens in een verbruiksartrode vacuümboogoven geplaatst.De spons smelt in de oven, maar in tegenstelling tot andere metalen wordt het niet gegoten omdat het in het vacuüm stolt.Een titanium ingot geproduceerd tijdens het Kroll -proces kan meer dan 5.000 kilogram (5,51 ton) wegen.De meerdere stappen van het Kroll -proces betekenen dat titanium veel duurder is om te produceren dan vergelijkbare soorten metaal, zoals staal.

Na het ontwikkelen van het Kroll -proces gebruikte William Kroll een vergelijkbare techniek om zirkoniummetaal te creëren.Zowel titanium als zirkonium worden nu gebruikt om onderdelen te maken voor ruimtevaartuigen.Titanium is, in tegenstelling tot zirkonium, geen gezondheidsrisico's en wordt daarom ook gebruikt voor medische implantaten.