Wolna encyklopedia

Proces Krolla jest pirometalurgicznym procesem przemysłowym do otrzymywania metalicznego tytanu. Został wynaleziony w 1940 przez Williama Krolla w Luxembourgu. Po przeniesieniu się do Stanów Zjednoczonych, Kroll rozwinął proces w 1945 o ekstrakcję cyrkonu. Proces Krolla zastąpił proces Huntera do otrzymywania metalicznego tytanu. Obecnie prawie cały tytan jest otrzymywany w procesie Krolla^[1].

Proces

Oczyszczony rutyl (lub ilmenit) z rudy jest redukowany naftą oraz koksem w reaktorze fluizacyjnym w temperaturze 1000 °C. Następnie mieszany jest z chlorem gazowym otrzymując czterochlorek tytanu TiCl₄ oraz inne chlorki (zanieczyszczenia), które są usuwane przez destylacje frakcji. W oddzielnym reaktorze TiCl₄ jest redukowany przez magnez (z 15-20% nadmiarem) w 800-850 °C w retorcie z stali nierdzewnej. Reakcja przebiega następująco^[2]:

2Mg(l) + TiCl₄(g) → 2MgCl₂(l) + Ti(s) [T = 800-850 °C]

Problemem stanowi redukcja tytanu do jego niższych chlorków TiCl₂ i TiCl₃. Chlorek magnezu MgCl₂ może być ponownie redukowany do czystego magnezu. Otrzymana w procesie metaliczna gąbka tytanu może być oczyszczana przez ługowanie lub destylowana w próżni. Gąbka jest poddawana obróbce mechanicznej zanim zostanie stopiona w próżniowym piecu elektrycznym. Odlane sztabki tytanowe krystalizują w próżni aby nie dopuścić do utlenienia. Otrzymany tytan jest około sześć razy droższy niż stal nierdzewna.

Przypisy

1. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
2. ↑ Habashi, F. (ed.) Handbook of Extractive Metallurgy 1129±1180 Wiley-VCH, Weinham, 1997.

Bibliografia

• P.Kar, Mathematical modeling of phase change electrodes with application to the FFC process, PhD thesis; UC, Berkeley, 2007.