O processo de Kroll é um processo industrial de pirometalurgia usado para a produçã de titânio metálico. Esta técnica foi inventada em 1940, em Luxemburgo, por William J. Kroll, a qual veio substituir o processo de Hunter na produção em larga escala.
Princípio
Antes do desenvolvimento do processo de Kroll, o titânio era separado dos respectivos minérios pelo processo do cloreto. Rutilo ou ilmenite eram reduzidos com coque derivado do petróleo a 1000 ºC e a mistura resultante era depois tratada com cloro gasoso, originando cloreto de titânio (IV). O sal de titânio era por fim separado dos outros cloretos voláteis por destilação fraccionada.
FeTiO3 + C → Fe + TiO2 + CO
TiO2 + 2 C + 2 Cl2 → TiCl4 + 2 CO
No processo de Kroll, o TiCl4 é reduzido por magnésio líquido a 800-850 ºC numa retorta de aço inoxidável, para garantir a total redução do sal de titânio.
TiCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2
A maior complicação deste tipo de processos reside na redução parcial do TiCl4 a TiCl2 e TiCl3. O Cloreto de magnésio pode ser depois refinado e reconvertido a magnésio sólido e a esponja de titânio resultante é purificada por aquecimento e destilação a pressão reduzida.
Esponja de titânio
A esponja é posteriormente reduzida a pó e fundida num forno de arco eléctrico, a pressão reduzida, e os lingotes são mantidos em vácuo até solidificarem. Para remover inclusões e garantir a uniformidade dos lingotes, o titânio é fundido e solidificado uma segunda vez. Estes processos de fusão contribuem grandemente para o custo de produção de titânio, daí este ser 6 vezes mais caro que o aço inoxidável.
O processo de Kroll veio substituir o processo de Hunter e continua a ser a tecnologia dominante relativamente à produção de titânio, assim como a principal força motriz para a produção mundial de magnésio metálico.
Fonte: Wikipédia | Imagem: china-ti.net