Proses Kroll adalah metode yang digunakan untuk mengubah bijih menjadi logam titanium. Insinyur, perusahaan manufaktur, dan perusahaan medis menggunakan titanium untuk berbagai tujuan yang berbeda karena sekuat baja tetapi lebih ringan. Jejak titanium dapat ditemukan dalam mineral seperti rutil dan ilmenit, tetapi proses Kroll pirometalurgi menghilangkan kotoran dan menghasilkan logam yang dapat digunakan dalam implan medis, konstruksi, dan desain pesawat.
Titanium ditemukan di Inggris pada tahun 1791 oleh seorang pria bernama William Gregor. Seorang ilmuwan Jerman bernama Martin Heinrich Klaproth menamakannya setelah dewa Yunani Titan pada tahun yang sama. Para ilmuwan mulai mengembangkan cara untuk mengekstrak unsur yang baru ditemukan dari rutil dan ilmenit, dan pada tahun 1910 seorang ahli kimia bernama Matthew Hunter mengembangkan metode untuk memproduksi logam titanium dengan mencampur rutil dengan kokas dan klorin. Proses Hunter menjadi proses skala industri pertama untuk memproduksi logam ini.
Selama tahun 1930-an, seorang ilmuwan dari Luksemburg bernama William Kroll mulai bereksperimen dengan titanium. Pada tahun 1938, ia mengembangkan apa yang kemudian dikenal sebagai metode Kroll. Kroll pindah ke Amerika Serikat setelah pecahnya Perang Dunia II, dan prosesnya untuk memproduksi logam titanium dipatenkan di Amerika Serikat pada tahun 1940. Paten tersebut kemudian dibatalkan oleh pemerintah federal karena Kroll bukan warga negara Amerika Serikat. Dia memasuki pertempuran hukum tujuh tahun yang memuncak dengan paten yang dipulihkan.
Proses Kroll dimulai dengan melewatkan gas klorin melalui rutil dalam klorinator. Selama tahap pertama proses, titanium tetraklorida dan klorida diproduksi dari bijih. Oksigen dihilangkan dari titanium tetrachodire melalui proses distilasi, dan ini meninggalkan titanium tetrachloride dalam bentuk cair. Para ilmuwan menambahkan magnesium atau natrium cair ke titanium tetraklorida, dan hasil akhirnya adalah spons logam.
Spons titanium ini dihancurkan dan kemudian dimasukkan ke dalam tungku busur vakum elektroda yang dapat dikonsumsi. Spons meleleh di dalam tungku tetapi, tidak seperti logam lain, spons tidak dituang karena mengeras dalam ruang hampa. Sebuah ingot titanium yang diproduksi selama proses Kroll dapat memiliki berat lebih dari 5,000 kilogram (5.51 ton). Beberapa langkah proses Kroll berarti bahwa titanium jauh lebih mahal untuk diproduksi daripada jenis logam serupa, seperti baja.
Setelah mengembangkan proses Kroll, William Kroll menggunakan teknik serupa untuk membuat logam zirkonium. Baik titanium dan zirkonium sekarang digunakan untuk membuat suku cadang untuk kapal luar angkasa. Titanium, tidak seperti zirkonium, tidak berbahaya bagi kesehatan, dan karena itu juga digunakan untuk implan medis.