Processo Kroll
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Processo
No processo de Kroll, o Ticl4 é reduzido pelo Liquid Magnesium para dar metal de titânio:
TiCl 4 + 2 Mg → 825 o C Ti + 2 MgCl 2 {\displaystyle {\ce {TiCl4 + 2Mg ->[825^oC]Ti + 2MgCl2}}}
A redução é realizada em 800-850 ° C em uma resposta de aço inoxidável. As complicações resultam da redução parcial do Ticl4, dando aos cloretos inferiores Ticl2 e Ticl3. O MGCL2 pode ser refinado ainda mais ao magnésio. A esponja de titânio metálico poroso resultante é purificada por lixiviação ou destilação a vácuo. A esponja é esmagada e pressionada antes de derreter em um forno de arco de vácuo de eletrodo de carbono consumível. O lingote derretido é permitido solidificar -se sob o vácuo. Muitas vezes, é restrito para remover inclusões e garantir a uniformidade. Essas etapas de fusão aumentam o custo do produto. O titânio é cerca de seis vezes mais caro que o aço inoxidável.
No processo de caçador, que não é comercial, o Ticl4 do processo de cloreto é reduzido ao metal por sódio.
História e desenvolvimentos subsequentes
O processo de Kroll foi inventado em 1940 por William J. Kroll em Luxemburgo. Depois de se mudar para os Estados Unidos, Kroll desenvolveu ainda mais o método para a produção de zircônio. Muitos métodos foram aplicados à produção de metal de titânio, começando com um relatório em 1887 por Nilsen e Pettersen usando sódio, que foi otimizado no processo de caçador comercial. Na década de 1920, Van Arkel descreveu a decomposição térmica do tetraiodeto de titânio para dar titânio altamente puro. Verificou -se que o tetracloreto de titânio reduz com hidrogênio em altas temperaturas para dar hidréias que podem ser processadas termicamente para o metal puro. Com esse pano de fundo, Kroll desenvolveu novos redutores e novos aparelhos para a redução do tetracloreto de titânio. Sua alta reatividade em relação às quantidades de água e outros óxidos metálicos apresentaram desafios. Sucesso significativo veio com o uso de cálcio como redutor, mas a mistura resultante ainda continha impurezas significativas de óxido. Grande sucesso usando magnésio a 1000 ° C usando um reator de molibdênio, conforme relatado à Sociedade Eletroquímica em Ottawa. O titânio de Kroll era altamente dúctil, refletindo sua alta pureza. O processo de Kroll deslocou o processo Hunter e continua sendo a tecnologia dominante para a produção de metal de titânio, além de impulsionar a maioria da produção mundial de Magnesium Metal. [Citação necessária]