Proces Krolla

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Proces Krollapirometalurgiczny proces otrzymywania metalicznego tytanu. Został wstępnie opracowany przez Williama Krolla w roku 1940 w Luksemburgu. Po przeniesieniu się do Stanów Zjednoczonych, Kroll rozwinął proces w 1945 o ekstrakcję cyrkonu. Proces Krolla zastąpił w przemyśle proces Huntera - obecnie prawie cały tytan jest otrzymywany w procesie Krolla[1].

Proces[edytuj | edytuj kod]

Oczyszczony rutyl (lub ilmenit) z rudy jest redukowany naftą oraz koksem w reaktorze fluizacyjnym w temperaturze 1000 °C. Następnie mieszany jest z chlorem gazowym - powstaje czterochlorek tytanu TiCl4 oraz inne chlorki (zanieczyszczenia), które są usuwane przez destylację frakcyjną. Potem, w retorcie z stali nierdzewnej TiCl4 redukuje się magnezem (stosuje się 15-20% nadmiar reduktora). Reakcja przebiega następująco[2]:

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

Problem stanowi uboczna reakcja redukcji chlorku tytanu do jego niższych chlorków TiCl2 i TiCl3. Chlorek magnezu MgCl2 można ponownie zredukować do czystego magnezu. Otrzymana w procesie metaliczna gąbka tytanu może być oczyszczana przez ługowanie lub destylowana w próżni. Gąbka jest poddawana obróbce mechanicznej a potem stapiana 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[edytuj | edytuj kod]

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