Kroll process
क्रॉल प्रक्रिया एक पायरोमेटालर्जिकल औद्योगिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से धातु टाइटेनियम के उत्पादन के लिए किया जाता है। क्रॉल प्रक्रिया ने लगभग सभी वाणिज्यिक उत्पादन के लिए हंटर प्रक्रिया को बदल दिया। प्रक्रिया क्रॉल प्रक्रिया में, टाइटेनियम धातु देने के लिए तरल मैग्नीशियम द्वारा टी. आई. सी. एल. 4 को कम किया जाता हैः टी. आई. सी. एल. 4 + 2 एम. जी.-> [825 ^ ओ. सी.] टी. आई. + 2 एम. जी. सी. एल. 2 कमी एक स्टेनलेस स्टील रिटॉर्ट में 800-850 डिग्री सेल्सियस पर आयोजित की जाती है। जटिलताएँ टी. आई. सी. एल. 4 की आंशिक कमी के परिणामस्वरूप होती हैं, जो निचले क्लोराइड टी. आई. सी. एल. 2 और टी. आई. सी. एल. 3 को देती हैं। एम. जी. सी. एल. 2 को फिर से मैग्नीशियम में परिष्कृत किया जा सकता है। परिणामस्वरूप छिद्रपूर्ण धातु टाइटेनियम स्पंज को लीचिंग या वैक्यूम आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है। स्पंज को कुचल दिया जाता है और एक उपभोग्य कार्बन इलेक्ट्रोड वैक्यूम आर्क फर्नेस में पिघलाने से पहले दबाया जाता है। पिघली हुई सिल्लियों को निर्वात के तहत ठोस होने दिया जाता है। इसे अक्सर समावेशन को हटाने और एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए फिर से पिघलाया जाता है। ये पिघलने वाले कदम उत्पाद की लागत में वृद्धि करते हैं। टाइटेनियम स्टेनलेस स्टील की तुलना में लगभग छह गुना महंगा है। पहले की हंटर प्रक्रिया में, जो 1990 के दशक में व्यावसायिक रूप से बंद हो गई थी, क्लोराइड प्रक्रिया से टी. आई. सी. एल. 4 को सोडियम द्वारा धातु में बदल दिया जाता है। इतिहास और बाद के विकास क्रॉल प्रक्रिया का आविष्कार 1940 में लक्समबर्ग में विलियम जे. क्रॉल द्वारा किया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका जाने के बाद, क्रॉल ने ज़िरकोनियम के उत्पादन के लिए विधि विकसित की। टाइटेनियम धातु के उत्पादन के लिए कई तरीकों को लागू किया गया था, जिसकी शुरुआत 1887 में निल्सन और पेटर्सन द्वारा सोडियम का उपयोग करते हुए एक रिपोर्ट के साथ हुई थी, जिसे वाणिज्यिक हंटर प्रक्रिया में अनुकूलित किया गया था। 1920 के दशक में वैन आर्केल ने अत्यधिक शुद्ध टाइटेनियम देने के लिए टाइटेनियम टेट्रायोडाइड के तापीय अपघटन का वर्णन किया था। टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को हाइड्राइड देने के लिए उच्च तापमान पर हाइड्रोजन के साथ कम करने के लिए पाया गया था जिसे तापीय रूप से शुद्ध धातु में संसाधित किया जा सकता है। इस पृष्ठभूमि के साथ, क्रॉल ने टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को कम करने के लिए नए रिडक्टेंट और नए उपकरण दोनों विकसित किए। पानी और अन्य धातु ऑक्साइड की अल्प मात्रा के प्रति इसकी उच्च प्रतिक्रिया ने चुनौतियों का सामना किया। एक अपवर्तक के रूप में कैल्शियम के उपयोग के साथ महत्वपूर्ण सफलता मिली, लेकिन परिणामी मिश्रण में अभी भी महत्वपूर्ण ऑक्साइड अशुद्धियाँ थीं। एक मोलिब्डेनम क्लैड रिएक्टर का उपयोग करके 1000 डिग्री सेल्सियस पर मैग्नीशियम का उपयोग करने में बड़ी सफलता, जैसा कि ओटावा में इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटी को बताया गया है। क्रॉल का टाइटेनियम अत्यधिक नमनीय था जो इसकी उच्च शुद्धता को दर्शाता है। क्रॉल प्रक्रिया ने हंटर प्रक्रिया को विस्थापित कर दिया और टाइटेनियम धातु के उत्पादन के लिए प्रमुख तकनीक बनी हुई है, साथ ही दुनिया के मैग्नीशियम धातु के अधिकांश उत्पादन को भी चला रही है। क्लोराइड प्रक्रिया संदर्भ भी देखें आगे पढ़ने के लिए P.Kar, एफएफसी प्रक्रिया में अनुप्रयोग के साथ चरण परिवर्तन इलेक्ट्रोड का गणितीय मॉडलिंग, पीएचडी थीसिस; यूसी, बर्कले, 2007। बाहरी लिंक टाइटेनियमः क्रॉल विधिः ओक रिज राष्ट्रीय औद्योगिक प्रयोगशाला में विनिर्माण में नवाचारों द्वारा अपलोड किया गया यूट्यूब वीडियो रासायनिक प्रक्रियाएं जिरकोनियम टाइटेनियम