JP2000034185A

JP2000034185A - 無機組成物とその製造方法、それを用いた肥料と土壌改質剤

Info

Publication number: JP2000034185A
Application number: JP10205258A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ibukiyama; 正浩伊吹山; Shinichi Yanagi; 慎一柳; Yoichiro Furukawa; 洋一郎古川; Makoto Tomita; 誠冨田
Original assignee: HINODE KAGAKU KOGYO; HINODE KAGAKU KOGYO KK; Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: HINODE KAGAKU KOGYO; HINODE KAGAKU KOGYO KK; Denka Co Ltd
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2018-07-21
Also published as: JP2001002485A; JP3661748B2; JP4023984B2

Abstract

(57)【要約】【課題】稲作用に好適な酸可溶性ケイ酸の豊富な土壌改
質剤あるいは肥料を提供する。【解決手段】主成分がＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、Ｐ₂Ｏ
₅からなり、ＭｇＯを１〜２０重量％、ＳｉＯ₂を３０〜
５０重量％含有する非晶質の無機組成物であって、好ま
しくは、Ｐ₂Ｏ₅が１〜１２重量％であり、モル換算した
ときの（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）の比
が、１．２〜２．５である無機組成物と、それを含有す
る土壌改質剤と肥料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、稲等の土壌中から
のケイ酸分を必要とする作物に有用な土づくり資材並び
に肥料として用いることのできる無機組成物、およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】稲作に有用なケイ酸質肥料として、従来
からケイカル、並びにケイ酸カリ肥料が用いられてい
る。ケイカルはスラグを原料として製造され、Ｓｉ
Ｏ₂、ＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする、主としてアル
カリ分とケイ酸を補給するための土壌改質剤である。し
かしケイカルは塩酸可溶性ケイ酸分が３０重量％を越え
るものの、実際の土壌のｐＨに近い５〜７程度の領域で
は溶出量が極端に減少し、ケイ酸分の供給源としては非
常に効率の悪い資材である。

【０００３】従って、実際に使用する場合も、田１０ａ
当たり２００ｋｇと大量に施肥しなくてはならず、それ
に要する労力が農家の大きな負担になっている。ケイカ
ルは肥料の三要素のいずれをも含まない資材であるた
め、他の肥料と混合して使用するのが一般的であり、例
えばようりん４０ｋｇをケイカル２００ｋｇと混合して
散布するのが広く用いられている処方である。ようりん
は、それに含まれるケイ酸分の中性に近いｐＨ域での溶
出性が高い事が知られており、燐酸質肥料であると同時
にケイ酸質の供給源となっていることが認められてい
る。

【０００４】また、ケイ酸カリ肥料のケイ酸溶出性は、
ケイカルに比べると高いと言われているが、ようりんに
比べるとｐＨ５〜７では劣っており十分とは言えない。
ケイ酸カリ肥料も、ケイカルの場合と同様に、ようりん
と混合して施肥されることが多く、ここでもようりんが
ケイ酸質の供給源としての役割を果たしている。

【０００５】ケイカルの欠点であるケイ酸質溶出性が低
いことを改善するために各種の試みがなされ、中でもケ
イ酸カリ肥料の溶出性が比較的高いことに着目してカリ
成分を加える方法に基づいた、例えばケイ燐酸カリを主
成分とする新規肥料組成物（特公平１−２４７５９号公
報）や緩効性熔成ケイ酸カリ苦土肥料の製造法（特公平
２−２３５１４号公報）が開示されている。

【０００６】カリウム成分は、一般に組成物をガラス化
しやすくし、ケイ酸質の溶出性を改善するが、その反
面、カリ原料が高価であるため得られた製品も高価にな
る、十分に高いケイ酸溶出性を確保するにはカリ含有量
を高くしなければらなず不経済である、カリウムが強ア
ルカリであるため製造設備の炉材を浸食する、カリを加
えると溶融物の粘度が上昇するため操業しにくく、それ
を下げようとして温度を上げるとカリが揮散する等の欠
点を有している。

【０００７】一方、ようりんに含まれるケイ酸分は溶出
性が高く、植物吸収性が高い事が知られている。市販さ
れているようりんに含まれるＳｉＯ₂は２０〜２５重量
％程度であるが、ケイ酸含有量を増やすとその溶出率が
低下する事が知られている。すなわち、溶成燐肥の一般
的な原料配合にケイ石を加えて加熱溶融・急冷して、２
％クエン酸水溶液へのケイ酸の溶出性を測定した試験例
（工業化学雑誌第６０巻１１０９頁１９５７年）によれ
ば、２％クエン酸水溶液（初期ｐＨが約２）へのケイ酸
溶出量は３０重量％程度で頭打ちになると記載されてい
る。

【０００８】又、特公平２−２３５１４号公報には、ｐ
Ｈが４の酢酸ソーダ緩衝液を用いた可溶性ケイ酸の評価
法が、植物吸収性との相関性が高いと記載されている
が、実際の土壌のｐＨはもっと中性に近く、たまたま試
験に使用した組成物のこの方法による溶出性が植物吸収
性と一致したと解釈するべきと思われる。ケイ酸質の溶
出性試験に関しては未だ公定法がなく、様々な方法が提
案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、少量の施肥
で有効な、特に実際の土壌のｐＨ＝５〜７付近で溶出性
の高いＳｉＯ₂を３０重量％以上含む無機組成物を提供
することを目的とする。また、本発明は、燐を含有させ
ることにより施用前に燐肥と混合しなくてもよい、ケイ
酸を主体として、燐、アルカリ分を含む資材を提供する
ことを目的とする。更に、本発明は、通常のようりん
製造設備を用いて容易に製造することができ、カリを含
んでいないので安価に製造できる、稲等の土壌中にケイ
酸分が必要とされる作物に用いられるケイ酸質肥料並び
に土壌改良材を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＭｇＯ、Ｓｉ
Ｏ₂、ＣａＯ、Ｐ₂Ｏ₅を主成分とし、前記成分の総計中
にＭｇＯを１〜２０重量％、ＳｉＯ₂を３０〜５０重量
％含有し、しかも非晶質の無機組成物である。また、Ｐ
₂Ｏ₅を１〜１２重量％含むことが好ましく、モル比（Ｃ
ａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）が１．２〜２．
５であることを特徴とする無機組成物である。更に、４
重量％クエン酸ソーダ緩衝液（ｐＨの初期値が５．５）
へのケイ酸の溶出率が５０％以上であることを特徴とす
る無機組成物であり、ＮＭＲ−²⁹Ｓｉを測定した時にケ
ミカルシフト値が−８０ｐｐｍ以上−７２ｐｐｍ以下で
あり、その半値幅が１３ｐｐｍ以上２３ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とする無機組成物である。

【００１１】本発明は、原料を所望組成に配合し、加熱
溶融して得られる溶融物を、急冷することを特徴とする
前記の無機組成物の製造方法である。

【００１２】また、本発明は前記の無機組成物を含有す
ることを特徴とする肥料、並びに土壌改質剤である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、本発明者らが、ｐＨ＝
５以上の高いｐＨ域で高い溶出性を持つＳｉＯ₂を含む
組成を探求した結果、同じ組成であってもその結晶性に
よって、溶出性が大きく変化すること、そして、特定組
成を有する非晶質の組成物が前記高ｐＨ域でケイ酸溶出
性を示すことを見い出し、なされたものである

【００１４】本発明は、主成分がＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｃ
ａＯ、Ｐ₂Ｏ₅からなり、ＭｇＯを１〜２０重量％、Ｓｉ
Ｏ₂を３０〜５０重量％含有し、しかも非晶質であるこ
とを特徴とする無機組成物である。本発明において、無
機組成物の主成分は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、Ｐ₂Ｏ
₅から構成され、その合計量は８７重量％以上、好まし
くは９０重量％以上あれば良い。従来公知のケイ酸溶出
性を有するものの多くは、例えばケイ酸カリ肥料の如く
に、カリウムを主成分として含有するのに対し、本願発
明の無機組成物はこれを主成分として有していないとい
う特徴がある。これにより、製品価格が高くなる、製造
設備の炉材を浸食する、操業しにくい等の欠点を解消す
ることが出来る。

【００１５】本発明の無機組成物はケイ酸の溶出性を高
めるために非晶質であることが必須である。非晶質の程
度については、本発明者らの実験的検討結果によれば、
ＮＭＲ−²⁹Ｓｉのケミカルシフト値（以下、単にＮＭＲ
−Ｓｉという）について、半値幅が１０ｐｐｍ以上の拡
がりを有するものであれば充分である。

【００１６】本発明の無機組成物は、ＳｉＯ₂含有量が
３０重量％以上である。これより少ないと、十分なケイ
酸溶出量が確保できず、ケイ酸質資材或いは肥料として
の価値が減少する。５０重量％を越えると大幅にケイ酸
溶出性が下がり、中性に近い領域での溶出性が悪くな
る。３２〜４５重量％が好ましい範囲である。

【００１７】ＭｇＯは、無機組成物の溶融温度を下げる
効果やケイ酸溶出率を増大させる効果があり、また肥料
成分としても有効なので、適当量含有させる必要があ
る。１重量％以下ではこれらの効果が十分ではなく、２
０重量％をこえると施用した植物の肥効成分の吸収性に
拮抗作用を生じ、不都合である。上記バランスから、７
〜１８重量％が好ましい範囲である。

【００１８】本発明の無機組成物について、Ｐ₂Ｏ₅量が
１〜１２重量％であることが好ましい。Ｐ₂Ｏ₅は、１重
量％以下では溶融物の融点が上昇しケイ酸の溶出率が低
くなりやすくなると共に、ケイ酸分とのバランス上リン
分が不足するためリン肥料を混合散布する必要が生じる
ことがある。一方、１２重量％を越えると、ケイ酸の必
要量を散布するとＰ₂Ｏ₅の適切な施用量を超える場合が
生じることがあり好ましくない。ケイ酸の溶出率を高く
し、リン肥料の混合散布を必要とせず、更に適切なＰ₂
Ｏ₅の施用量を維持できるということから前記範囲が選
択され、４〜１０重量％の範囲が一層好ましい。

【００１９】また、本発明の無機組成物について、モル
換算した（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）比
が１．２〜２．５であることが好ましい。前記比が１．
２より小さくなるとケイ酸溶出量が減少する一方、２．
５を超えるとＳｉＯ₂含有量の低下や融点の上昇とケイ
酸溶出性の低下が起こることがある。１．３〜２．０が
好ましい範囲である。

【００２０】本発明の無機組成物において、主成分を構
成する前記の成分の他に、微量成分として有効な硼素や
マンガンを含有させることもできる。硼素やマンガンの
存在は、後述する製造方法において溶融温度の低下や溶
融物の流動性の増加の効果があるし、得られる無機組成
物の非晶質化を促し、ケイ酸の溶出性を助長する効果も
ある。また、不可避的に混入する鉄酸化物やアルミニウ
ムの酸化物などが含まれてもよい。しかし、アルミニウ
ムについては、肥料効果が無く、有効成分の含有量を低
下させ、また、量が多くなるとケイ酸分の溶出性に悪影
響を及ぼすので、Ａｌ₃Ｏ₃の量は２重量％以下に抑制す
ることが好ましい。

【００２１】本発明の無機組成物は、４重量％クエン酸
緩衝液（ｐＨの初期値が５．５）へのケイ酸分の溶出率
は５０％以上、好ましい組成範囲の無機組成物では７０
％以上であるという特徴を有し、また、ＮＭＲによる²⁹
Ｓｉの結合状態の測定結果によれば、−８０ｐｐｍ以上
−７２ｐｐｍ以下にケミカルシフト値が見られ、またそ
の半値幅は１３ｐｐｍ以上２３ｐｐｍ以下を示す。ここ
で、本発明の溶出率とは、前記クエン酸緩衝液中に溶出
したケイ酸の量を、無機組成物中の全ＳｉＯ₂量に対し
て百分率で表したものである。

【００２２】無機組成物、特に肥料、土壌改質剤等のケ
イ酸分の溶出性を調べる方法としては、前記したとおり
に、２％クエン酸水溶液（ｐＨが約２）を用いる方法、
ｐＨの初期値が４の酢酸ソーダ緩衝液を用いる方法が知
られているが、いずれも溶出時のｐＨが低く、土壌のｐ
Ｈに近いｐＨ＝５〜７付近でのケイ酸の溶出性の評価方
法としては不適切である。本発明者らは、いろいろ検討
した結果、４重量％クエン酸緩衝液（ｐＨの初期値が
５．５）を用いる方法が好適であることを見出したもの
である。この方法により、肥料、土壌改質剤の土壌への
ケイ酸分の溶出性について、その評価が可能となる。

【００２３】本発明における可溶性ケイ酸の評価方法
は、４重量％クエン酸緩衝液（ｐＨの初期値が５．５）
を用いることを特徴とし、次に例示するように行えば良
い。即ち、多量の肥料或いは土壌改質剤の場合につい
て、前記の肥料或いは土壌改質剤より約１００ｇのサン
プルを従来公知の方法で採取し、前記サンプルを振動ミ
ルで粉砕し、目開き１５０ミクロンの篩下とし、可溶性
ケイ酸の評価試料とする。前記評価試料を１ｇはかりと
り、クエン酸水溶液に２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を加
えてｐＨを５．５に調整した４重量％クエン酸ソーダ緩
衝液１５０ｍｌを加え、３０℃水浴中で１時間揺動す
る。前記溶液をろ紙でろ過して得られるろ液を純水で希
釈した後、ろ液中に含まれるＳｉＯ₂量をＩＣＰ（誘導
結合プラズマ発光分光法）で測定する。

【００２４】また、ＮＭＲ−²⁹Ｓｉの測定は、無機組成
物を振動ミルで粉砕して、目開き１５０ミクロンの篩下
とし、例えば、日本電子製ＧＸ２７０を用いて、マジッ
クアングルスピニング下にハイパワーデカップリングを
組み合わせたモードで１０秒間隔に約８０００回の積算
を行い、ケミカルシフトの調整としてポリジメチルシラ
ンを−３３．８ｐｐｍとして、測定すればよい。尚、ア
ダマンタンを用いて¹³Ｃの高磁場側共鳴ピークの半値幅
が０．１４７〜０．０７２ｐｐｍとなる様に調整し、こ
の条件下で調整したときに、単結晶シリコンの半値幅は
０．７ｐｐｍであった。本発明の無機組成物は、前記条
件で測定したときに、得られるＮＭＲ− ²⁹Ｓｉが−８０
ｐｐｍ以上−７２ｐｐｍ以下にケミカルシフト値を示
し、その半値幅が１３〜２３ｐｐｍの間で様々な値を示
す。

【００２５】本発明の無機組成物のＮＭＲ−Ｓｉについ
て、そのチャート上のピーク形状は略組成によって決ま
るが、製造方法によっても影響される。特に、後述する
本発明の製造方法によれば、同じ組成物であってもより
ピークの半値幅の大きいものが得られる。

【００２６】更に、本発明者らは、無機組成物のケイ酸
の溶出率とＮＭＲ−Ｓｉのケミカルシフト値が相関する
事を見いだしたものであり、具体的には、−８０ｐｐｍ
以上−７２ｐｐｍ以下にケミカルシフト値を有し、その
半値幅が１３ｐｐｍ以上２３ｐｐｍ以下である無機組成
物は、ケイ酸分のｐＨ＝５．５（初期値）のクエン酸緩
衝液溶出率が７０％以上である。

【００２７】前記の相関性を用い、試料の固体ＭＮＲ測
定を行うことのみで、前記溶出率を容易に推定すること
ができ、手間のかかる可溶性ケイ酸の評価を省略するこ
ともできる。クエン酸溶液を用いるケイ酸の溶出性の測
定においては、溶液中の共存イオンの影響や、溶出後の
溶液のｐＨの変化、溶出したケイ酸の再重合等分析上の
いろいろな問題が生じるが、ＮＭＲ−Ｓｉの測定におい
ては前記煩わしさがない。

【００２８】ＮＭＲ−Ｓｉに基づく可溶性ケイ酸の評価
の方法に関しては、従来公知の方法に比較して、正確性
においても優れているという効果を有している。即ち、
ＮＭＲ−Ｓｉのケミカルシフト値はＳｉＯ₄の４面体構
造のつながりの状態を反映し、半値幅は原子配置のラン
ダムさを表していると考えられる。原子配置のランダム
さ、すなわち非晶質状態を判別する方法としては、一般
にＸ線回折装置を用いて回折パターンを見る方法があ
る。しかし、同じ組成の試料でＸ線回折で同じ様なブロ
ードなパターンが得られた試料であっても、ケイ酸の溶
出性が異なっている場合があった。また、他のガラス化
状態の判別法として、光学顕微鏡を用いブロモホルムを
滴下し透過光下で試料粒子一個一個の状態を調べて、そ
の個数からガラス化状態を定量的に把握する方法が知ら
れている（工業化学雑誌６３巻４７７頁１９６０年）
が、この方法は非常に手間のかかる方法であった。

【００２９】本発明の無機組成物を得る方法に関して
は、原料として、燐鉱石、蛇紋岩、ケイ石、石灰石、フ
ェロニッケル鉱滓、フェロマンガン鉱滓、各種高炉滓、
各種製鋼滓、製リンスラグ、フライアッシュ等のＰ
₂Ｏ₅、ＣａＯ、ＭｇＯ、或いはＳｉＯ₂を含有する通常
の原料類を利用することができる。上記原料の中にはア
ルミナ分（Ａｌ₂Ｏ₃）を含むものもあるが、Ａｌ₂Ｏ₃の
存在はケイ酸溶出率を悪化させ、またＡｌ₂Ｏ₃含有量が
増加すると他の成分の含有量が実質的に減るので、Ａｌ
₂Ｏ₃含有量の増大は好ましくない。Ａｌ₂Ｏ₃が含まれて
いない原料を使用するか、またはＡｌ₂Ｏ₃が含まれてい
る原料は少量に限定して使用し、得られる無機組成物中
にするＡｌ₂Ｏ₃量が２重量％以下とすることが好まし
い。

【００３０】前記原料を、揮発分の量等を考慮し、生成
物が所望組成となるように、即ち、ＭｇＯを１〜２０重
量％、ＳｉＯ₂を３０〜５０重量％含有するように、好
ましくはＰ₂Ｏ₅が１〜１２重量％であるように、更に好
ましくは、モル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂
Ｏ₅）が１．２〜２．５となるように、配合し、高温で
溶融する。

【００３１】前記溶融に用いる炉（溶融炉）は、外熱式
電気炉、アーク炉、高周波加熱炉等の電気炉、或いは平
炉を初めとするいろいろな燃焼ガス炉等が使用できる。
溶融温度は、組成にもよるが１３５０℃以上が望まし
い。目標とする組成を有する原料が完全に溶融する温度
より、およそ１５０℃以上高い温度で溶融すると、溶融
温度から結晶化の進まない温度までの間で十分な冷却速
度がとれるので好ましい。前記溶融炉のうち、後述する
とおりに、溶融液を急冷することができ、非晶質化した
無機組成物を容易に得ることができることから電気炉、
並びに平炉が選択される。

【００３２】溶融液の急冷は、得られる無機組成物の非
晶質化を達成し、ケイ酸の溶出性を高めるために必須で
ある。急冷は、一般には、炉から抜き出した溶融液に溶
融液の２０〜４０倍の重量の水を吹き付ける方法や、多
量の水中に浸漬する方法等を適用することによって行わ
れる。本発明の無機組成物を得る際の冷却方法として
は、溶融温度から１００℃までの所要時間は２０秒以下
好ましくは１０秒以下とすることがよく、特に、原料が
完全に溶融する温度の上下２００℃の間を５秒以内とす
る事が望ましいので、このため、ジェット水流を当てて
冷却する方法が好ましい。更に、ジェット水流を用いる
冷却方法は、溶融液より砂状物を直接に得られ、後工程
としての粉砕を省略することもできるという効果も得ら
れる。

【００３３】得られた砂状物はそのままでも肥料、土壌
改質剤として利用できるが、更に、必要に応じて粉砕や
造粒をすることにより、施肥の際に取り扱い易くした形
態にして供給することもできる。また、必要に応じて、
窒素、カリなどの他の肥料を混合して、所望の組成の複
合肥料とすることもできる。

【００３４】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
を更に詳細に説明する。

【００３５】〔実施例１〕りん鉱石（中国産）、蛇紋
岩、フェロニッケル鉱滓、ケイ石、炭酸カルシウム（和
光純薬製）を、それぞれ１．５７ｇ、３．６５ｇ、０．
３４ｇ、１．９５ｇ、５．１７ｇ混合し、白金坩堝に入
れて、電気炉内に置き１５００℃で加熱溶融した。電気
炉から取り出した溶融物をすばやく水中に投入して組成
物を得た。

【００３６】この組成物は、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯをそれぞれ５．６重量％、３６．５重量％、
１６．０重量％、３７．４重量％含んでいた。従って、
モル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）は
１．６４である。

【００３７】前記組成物を粉砕・分級して１５０ミクロ
ン下の粉として、以下の評価に用いた。４％クエン酸ソ
ーダ緩衝液（ｐＨの初期値が５．５）への溶出ケイ酸量
（以下、Ｃ−ＳｉＯ₂量と呼ぶ）は３０．９％、溶出率
（以下、ク溶率と呼ぶ）は８５％だった。ＮＭＲ−Ｓｉ
の測定を行ったところ、ピーク位置は−７３．３ｐｐ
ｍ、半値幅は１６．０ｐｐｍだった。

【００３８】〔実施例２〕りん鉱石、蛇紋岩、フェロニ
ッケル鉱滓、ケイ石、石灰石を、それぞれ２５．０ｋ
ｇ、３１．９ｋｇ、３．４ｋｇ、２１．５ｋｇ、３９．
３ｋｇ混合し、１００ｋＶＡの直流アーク式電気炉に投
入し通電して加熱溶融した。電気炉のタップ口から流れ
出た溶融物に水流を吹き付け、急冷・水砕した。

【００３９】この水砕物は、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯをそれぞれ７．７重量％、３８．７重量％、
１４．３重量％、３４．９重量％含んでいた。従って、
モル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）は
１．４０である。

【００４０】この組成物を粉砕・分級して１５０ミクロ
ン下の粉を評価に用いた。４％クエン酸ソーダ緩衝液
（ｐＨの初期値が５．５）へのＣ−ＳｉＯ₂量は３５．
９％、ク溶率は９３％だった。ＮＭＲ−Ｓｉの測定を行
ったところ、ピーク位置は−７６．５ｐｐｍ、半値幅は
１８．６ｐｐｍだった。

【００４１】〔実施例３〕りん鉱石、蛇紋岩、フェロニ
ッケル鉱滓、ケイ石、炭酸カルシウム（和光純薬製）
を、それぞれ２．１９ｇ、３．２８ｇ、０．３４ｇ、
１．７０ｇ、５．３４ｇ混合し、実施例１と同じ操作に
より組成物を得た。

【００４２】この組成物は、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯをそれぞれ７．７重量％、３２．９重量％、
１４．３重量％、４０．９重量％含んでいた。従って、
モル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）は
１．８０である。

【００４３】この組成物を粉砕・分級して１５０ミクロ
ン下の粉を以下の分析に用いた。４％クエン酸ソーダ緩
衝液（ｐＨ＝５．５）へのＣ−ＳｉＯ₂量は３０．１
％、ク溶率は９１％だった。ＮＭＲ−Ｓｉの測定を行っ
たところ、ピーク位置は−７３．１ｐｐｍ、半値幅は１
３．８ｐｐｍだった。

【００４４】〔実施例４〕りん鉱石、蛇紋岩、フェロニ
ッケル鉱滓、ケイ石、炭酸カルシウムを、それぞれ１．
１０ｇ、２．１４ｇ、０．３４ｇ、２．７６ｇ、７．１
３ｇ混合し、実施例１と同じ操作により組成物を得た。

【００４５】この組成物は、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯをそれぞれ４．０重量％、３７．５重量％、
９．６重量％、４５．３重量％含んでいた。従って、モ
ル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）は１．
６０である。

【００４６】この組成物を粉砕・分級して１５０ミクロ
ン下の粉を以下の分析に用いた。４％クエン酸ソーダ緩
衝液（ｐＨ＝５．５）へのＣ−ＳｉＯ₂量は３２．０
％、ク溶率は８５％だった。ＮＭＲ−Ｓｉの測定を行っ
たところ、ピーク位置は−７４．６ｐｐｍ、半値幅は１
４．０ｐｐｍだった。

【００４７】〔比較例１〕りん鉱石（中国産）、蛇紋
岩、フェロニッケル鉱滓、ケイ石、炭酸カルシウム（和
光純薬製）を、それぞれ２．１９ｇ、３．００ｇ、０．
３４ｇ、２．９９ｇ、３．５６ｇ混合し、白金坩堝に入
れて、シリコニット電気炉内に置き１５００℃で加熱溶
融した。電気炉から取り出した溶融物を水中に投入して
組成物を得た。

【００４８】この組成物は、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯをそれぞれ７．６重量％、４４．０重量％、
１３．１重量％、３１．３重量％含んでいた。従って、
モル比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）は
１．１２である。

【００４９】この組成物を粉砕・分級して１５０ミクロ
ン下の粉を以下の評価に用いた。４％クエン酸ソーダ緩
衝液（ｐＨ＝５．５）へのＣ−ＳｉＯ₂量は４．０％、
ク溶率は９％だった。ＮＭＲ−Ｓｉの測定を行ったとこ
ろ、ピーク位置は−８３．０ｐｐｍ、半値幅は２１．３
ｐｐｍだった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の無機組成物は、全ＳｉＯ₂中の
４重量％クエン酸緩衝液（ｐＨの初期値が５．５）への
溶出率が５０％以上であり、土壌中への可溶性ケイ酸を
多く含むという特徴を有し、しかもその組成中にはカリ
ウム等のアルカリ金属元素を含有しないので製造しやす
いという特徴を有するので、土壌中のケイ酸分が有用な
働きをする作物、特に稲作用の土づくり資材あるいは肥
料として有用である。

【００５１】本発明の肥料、土壌改質剤はいずれも、土
壌中への可溶性ケイ酸を多く含むという特徴や組成物中
に燐酸分を含んでいるという特徴を有するので、施肥量
を少なくでき、燐酸質肥料とケイ酸質肥料との混合が不
要となり、農家における省力化が可能となること、ケイ
酸質の吸収性が良いので作物の病虫害発生が抑えられる
こと、各種の肥料成分の吸収が良くなり収量が増加する
こと、緩効性であるから肥あたりを起こさないこと、水
には難溶なので、雨水に流亡せず肥料散布の回数を減ら
せること等の数々の利点を有するという特徴がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川洋一郎東京都町田市旭町３丁目５番１号電気化学工業株式会社総合研究所内 (72)発明者冨田誠東京都町田市旭町３丁目５番１号電気化学工業株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 4H026 AA01 AA03 AA06 AB04 4H061 AA01 AA02 AA10 BB21 BB41 BB42 CC02 CC12 CC17 DD04 DD14 EE01 EE12 EE14 EE20 GG05 GG18 GG20 GG23 HH04 HH05 HH08 HH11 KK01 LL01 LL14 LL22 LL25 LL26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分がＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、Ｐ₂Ｏ
₅からなり、ＭｇＯを１〜２０重量％、ＳｉＯ₂を３０〜
５０重量％含有し、しかも非晶質であることを特徴とす
る無機組成物。
【請求項２】Ｐ₂Ｏ₅が１〜１２重量％であることを特徴
とする請求項１記載の無機組成物。
【請求項３】モル換算したときの（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／
（ＳｉＯ₂＋Ｐ₂Ｏ₅）の比が、１．２〜２．５であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無機組成
物。
【請求項４】全ＳｉＯ₂中の４重量％クエン酸緩衝液
（ｐＨの初期値が５．５）への溶出率が５０％以上であ
ることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記
載の無機組成物。
【請求項５】ＮＭＲ−²⁹Ｓｉ測定時のケミカルシフト値
が−８０ｐｐｍ以上−７２ｐｐｍ以下であり、かつ半値
幅が１３ｐｐｍ以上２３ｐｐｍ以下であることを特徴と
する請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の
無機組成物。
【請求項６】原料を所望組成に配合し、加熱溶融して得
られる溶融物を急冷することを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の無機組
成物の製造方法。
【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
又は請求項５記載の無機組成物を含有することを特徴と
する肥料。
【請求項８】請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
又は請求項５記載の無機組成物を含有することを特徴と
する土壌改質剤。