Co je to Krollův proces?

Proces Kroll je metoda používaná k přeměně rudy na kovový titan. Inženýři, výrobní firmy a lékařské společnosti používají titan pro různé účely, protože je stejně silný jako ocel, ale je lehčí. Stopy titanu lze nalézt v minerálech, jako je rutil a ilmenit, ale pyrometalurgický krollovský proces odstraňuje nečistoty a vytváří kov, který lze použít v lékařských implantátech, konstrukcích a konstrukci letadel.

Titan objevil ve Velké Británii v roce 1791 muž jménem William Gregor. Německý vědec jménem Martin Heinrich Klaproth to pojmenoval podle řeckého boha Titana během téhož roku. Vědci začali vyvíjet způsoby, jak extrahovat nově objevený prvek z rutilu a ilmenitu, a v roce 1910 chemik jménem Matthew Hunter vyvinul způsob výroby titanového kovu smícháním rutilu s koksem a chlorem. Hunterův proces se stal prvním průmyslovým procesem výroby tohoto kovu.

Během třicátých let začal lucemburský vědec William Kroll experimentovat s titanem. V roce 1938 vyvinul to, co se později stalo známým jako Krollova metoda. Kroll se přestěhoval do Spojených států po vypuknutí druhé světové války a jeho proces výroby titanového kovu byl patentován ve Spojených státech v roce 1940. Patent byl později zrušen federální vládou, protože Kroll nebyl občanem Spojených států. Vstoupil do sedmileté legální bitvy, která vyvrcholila obnovením patentu.

Proces Kroll začíná průchodem plynného chloru rutilem v chlorátoru. Během první fáze procesu se z rudy vyrábí chlorid titaničitý a chloridy. Kyslík je odstraněn z titanového tetracholdiru destilačním procesem, čímž se chlorid titaničitý ponechá v kapalné formě. Vědci přidávají do chloridu titaničitého tekutý hořčík nebo sodík a výsledkem je kovová houba.

Tato titanová houba je rozdrcena a poté vložena do spotřební elektrodové vakuové obloukové pece. Houba se taví uvnitř pece, ale na rozdíl od jiných kovů se nalije, protože tuhne ve vakuu. Titanový ingot vyrobený během procesu Kroll může vážit více než 5 000 kilogramů (5,51 tun). Mnoho kroků Krollova procesu znamená, že výroba titanu je mnohem dražší než podobné typy kovů, jako je ocel.

Po vývoji krollovského procesu použil William Kroll podobnou techniku ​​k vytvoření zirkoniového kovu. Titan i zirkonium se nyní používají k výrobě dílů pro vesmírné lodě. Titan, na rozdíl od zirkonia, nepředstavuje zdravotní riziko, a proto se také používá pro lékařské implantáty.