Procesul Kroll este o metodă folosită pentru a transforma minereul în titan metal. Inginerii, firmele de producție și companiile medicale folosesc titanul pentru o varietate de scopuri diferite, deoarece este la fel de puternic ca oțelul, dar este mai ușor. Urme de titan pot fi găsite în minerale precum rutil și ilmenit, dar procesul pirometalurgic Kroll îndepărtează impuritățile și produce un metal care poate fi utilizat în implanturi medicale, construcții și proiectarea aeronavelor.
Titanul a fost descoperit în Marea Britanie în 1791 de un bărbat pe nume William Gregor. Un om de știință german pe nume Martin Heinrich Klaproth l-a numit după zeul grec Titan în același an. Oamenii de știință au început să dezvolte modalități de extragere a elementului nou descoperit din rutil și ilmenit, iar în 1910 un chimist pe nume Matthew Hunter a dezvoltat o metodă de producere a titanului metalic prin amestecarea rutilului cu cocs și clor. Procesul Hunter a devenit primul proces la scară industrială pentru producerea acestui metal.
În anii 1930, un om de știință din Luxemburg numit William Kroll a început să experimenteze cu titan. În 1938, a dezvoltat ceea ce mai târziu a devenit cunoscut sub numele de metoda Kroll. Kroll s-a mutat în Statele Unite după izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial, iar procesul său de producere a titanului metalic a fost brevetat în Statele Unite în 1940. Pavetul a fost ulterior anulat de guvernul federal deoarece Kroll nu era cetățean al Statelor Unite. El a intrat într-o bătălie juridică de șapte ani, care a culminat cu reintroducerea brevetului.
Procesul Kroll începe prin trecerea gazului de clor prin rutil într-un clorinator. În prima etapă a procesului, din minereu sunt produse tetraclorură și cloruri de titan. Oxigenul este îndepărtat din tetraclorura de titan printr-un proces de distilare, iar aceasta lasă tetraclorura de titan într-o formă lichidă. Oamenii de știință adaugă magneziu lichid sau sodiu în tetraclorura de titan, iar rezultatul final este un burete metalic.
Acest burete de titan este zdrobit și apoi pus într-un cuptor cu arc cu vid cu electrozi consumabili. Buretele se topește în interiorul cuptorului dar, spre deosebire de alte metale, nu se toarnă deoarece se solidifică în vid. Un lingou de titan produs în timpul procesului Kroll poate cântări peste 5,000 de kilograme (5.51 tone). Multiplii pași ai procesului Kroll înseamnă că titanul este mult mai scump de produs decât tipuri similare de metal, cum ar fi oțelul.
După ce a dezvoltat procesul Kroll, William Kroll a folosit o tehnică similară pentru a crea zirconiu metal. Atât titanul, cât și zirconiul sunt acum folosite pentru a face piese pentru nave spațiale. Titanul, spre deosebire de zirconiu, nu este un pericol pentru sănătate și, prin urmare, este folosit și pentru implanturi medicale.