กระบวนการ Kroll คืออะไร?

กระบวนการ Kroll เป็นวิธีที่ใช้ในการแปลงแร่เป็นโลหะไทเทเนียมวิศวกร บริษัท ผู้ผลิตและ บริษัท ทางการแพทย์ใช้ไทเทเนียมเพื่อจุดประสงค์ที่หลากหลายเนื่องจากมีความแข็งแรงเท่ากับเหล็ก แต่มีน้ำหนักเบากว่าร่องรอยของไทเทเนียมสามารถพบได้ในแร่ธาตุเช่น rutile และ ilmenite แต่กระบวนการ kroll pyrometallurgical กำจัดสิ่งสกปรกและผลิตโลหะที่สามารถใช้ในการปลูกถ่ายทางการแพทย์การก่อสร้างและการออกแบบเครื่องบิน

ไทเทเนียมถูกค้นพบในบริเตนใหญ่ในปี ค.ศ. 1791ชายคนหนึ่งชื่อวิลเลียมเกรเกอร์นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ Martin Heinrich Klaproth ตั้งชื่อตาม God God Titan ในปีเดียวกันนักวิทยาศาสตร์เริ่มพัฒนาวิธีในการสกัดองค์ประกอบที่ค้นพบใหม่จาก Rutile และ Ilmenite และในปี 1910 นักเคมีชื่อ Matthew Hunter ได้พัฒนาวิธีการผลิตโลหะไทเทเนียมโดยการผสม rutile กับโค้กและคลอรีนกระบวนการฮันเตอร์กลายเป็นกระบวนการระดับอุตสาหกรรมครั้งแรกในการผลิตโลหะนี้

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักวิทยาศาสตร์จากลักเซมเบิร์กชื่อวิลเลียม Kroll เริ่มทดลองกับไทเทเนียมในปี 1938 เขาพัฒนาสิ่งที่ต่อมากลายเป็นที่รู้จักในฐานะวิธี KrollKroll ย้ายไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกาหลังจากการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สองและกระบวนการของเขาในการผลิตโลหะไทเทเนียมได้รับการจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาในปี 2483 สิทธิบัตรต่อมารัฐบาลกลางเพราะ Kroll ไม่ใช่พลเมืองสหรัฐอเมริกาเขาเข้าสู่การต่อสู้ทางกฎหมายเจ็ดปีซึ่งจบลงด้วยสิทธิบัตรที่ได้รับการคืนสถานะ

กระบวนการ Kroll เริ่มต้นด้วยการผ่านก๊าซคลอรีนผ่านรัทิลในคลอรีนในช่วงแรกของกระบวนการ Titanium tetrachloride และคลอไรด์ผลิตจากแร่ออกซิเจนจะถูกลบออกจากไทเทเนียมเตตระโกลด์ไดร์ผ่านกระบวนการกลั่นและสิ่งนี้จะทำให้ไทเทเนียมเตตราดคลอไรด์ในรูปแบบของเหลวนักวิทยาศาสตร์เพิ่มแมกนีเซียมเหลวหรือโซเดียมลงในไทเทเนียมเตตระคลอไรด์และผลลัพธ์ที่ได้คือฟองน้ำโลหะ

ฟองน้ำไทเทเนียมนี้ถูกบดขยี้แล้วใส่ลงในเตาอาร์คสูญเสียอิเล็กโทรดฟองน้ำละลายภายในเตา แต่ไม่เหมือนกับโลหะอื่น ๆ มันไม่ได้เทเพราะมันแข็งตัวในสุญญากาศแท่งไทเทเนียมที่ผลิตในระหว่างกระบวนการ Kroll สามารถมีน้ำหนักเกิน 5,000 กิโลกรัม (5.51 ตัน)หลายขั้นตอนของกระบวนการ Kroll หมายความว่าไทเทเนียมมีราคาแพงกว่าการผลิตโลหะชนิดเดียวกันเช่นเหล็ก

หลังจากพัฒนากระบวนการ Kroll วิลเลียม Kroll ใช้เทคนิคที่คล้ายกันเพื่อสร้างโลหะเซอร์โคเนียมตอนนี้ทั้งไทเทเนียมและเซอร์โคเนียมใช้ทำชิ้นส่วนสำหรับเรืออวกาศไทเทเนียมซึ่งแตกต่างจากเซอร์โคเนียมไม่ใช่อันตรายต่อสุขภาพดังนั้นจึงใช้สำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์