JP2001226179A - 鉄入り肥料の製造法並びに鉄入り肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土壌矯正及び肥効をもたらす鉄酸化物と肥料
として有効なカリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウ
ム塩から選択した少なくとも１種の塩との混合物から成
り、而もその配合組成や配合量を所望に変えた所望の鉄
入り肥料を容易且つ安価に製造する方法を提供する。 【解決手段】 反応容器内に、鉄粉と水と少なくとも水
溶性のカリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩の
少なくとも１種の塩を投入し、撹拌混合し、その混合物
を空気と接触させ乍ら、混在する鉄粉の酸化反応を行い
酸化反応終了後取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌矯正と植物の
生育をもたらす鉄入り肥料の製造法並びに鉄入り肥料に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄入り肥料は、含鉄資材として各
種の製品が市販され、石灰質土壌などの鉄が欠乏した土
壌に撒布して果樹や園芸作物などの生育に役立つ肥料と
して用い、また、水稲の秋落ち現象を防止する水田の土
壌の改良剤として用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、従来製造
されている鉄入り肥料は、例えば、腐植酸造粒含鉄資
材、鉄入り苦土重焼リン酸、鉄入り苦土重焼リンなどの
含鉄資材として市販されている製品に明らかなよう、そ
の夫々の製品は、酸化鉄、ケイ酸及び石灰から成るも
の、酸化鉄、ケイ酸、マグネシウム、リンから成るも
の、或いは酸化鉄、リン酸から成るもので、且つその夫
々の製品を組成する各成分の配合量が特定されているた
め、その土壌改良効果及び肥効は夫々一定のものしか得
られない。また、例えば、同時にカリウム肥料を施した
い場合には、カリウム肥料を使用に当たり所望量配合す
る手間を要する。かゝる従来の鉄入り肥料に鑑み、所望
により鉄酸化物とこれと混合する他の肥効成分の種類を
変えたり、その鉄酸化物と肥効成分との配合割合量を変
えた各種の鉄入り肥料を容易且つ安価に製造することが
できると共に、その使用に当たり、鉄酸化物と同時にカ
リウム肥料などの各種肥効成分を同時に撒布できる鉄入
り肥料の開発が望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解消し、上記の要望を満足する鉄入り肥料の製造法
を提供するもので、反応容器内に、配合原料として鉄
粉、水及び少なくとも水溶性のカリウム塩、カルシウム
塩及びマグネシウム塩から選んだ１種又は２種以上を投
入し、その投入物を空気に接触させ乍ら撹拌混合し、混
合物中の鉄粉を酸化させ、その酸化物を生成せしめ、そ
の酸化反応の終了後、取り出すことを特徴とする。更に
本発明は、上記の鉄入り肥料の製造法を更に良好に行う
ことができ、更に土壌の改良効果をもたらす鉄入り肥料
の製造法を提供するもので、前記の配合原料に、更に炭
素粉又は／及び多孔性保水剤粉を添加し、撹拌すること
を特徴とする。更に本発明は、上記の製造法における鉄
の酸化作用を促進し、短時間に製造するようにしたす鉄
入り肥料の製造法を提供するもので、反応容器内に空気
を導入し、請求項１又は２に記載の混合物を通気撹拌す
ることを特徴とする。更に本発明は、上記従来の要望を
満足した鉄入り肥料を提供するもので、鉄酸化物とカリ
ウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩から選んだ１
種又は２種以上の塩との混合物から成る。更に本発明
は、更に土壌の改良効果をもたらす鉄入り肥料を提供す
るもので、上記の本発明の鉄入り肥料の混合物と炭素粉
又は／及び多孔性保水剤粉の混合物から成る。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に本発明の鉄入り肥料の製造法
及び鉄入り肥料の実施形態につき詳述する。上面を開放
した反応容器、好ましくは上面を開放した耐腐食性の反
応タンク内に、配合原料として、鉄粉と空気中の酸素及
び水中の酸素との酸化反応を促進する触媒として少なく
とも水溶性のカリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウ
ム塩から選んだ１種又は２種以上の塩とを投入し、その
投入物を撹拌機により撹拌し、その混合物を外気に接触
させ乍ら、混合物中の鉄粉を酸化させる。この投入に当
たり、難水溶性やクエン酸溶性などのカリウム塩、カル
シウム塩及びマグネシウム塩の１種又は２種以上を所望
量投入混合してもよい。鉄粉は、外気と接触して酸化さ
れるが、主として水に溶解した空気中の酸素と良く反応
する。この場合、水に溶解した塩は、鉄と水の酸化反応
を促進する触媒として作用する。かくして、鉄粉は、そ
の酸化反応の進行に伴い、その一部は、酸化第一鉄Ｆｅ
Ｏから安定したＦｅ₂ Ｏ₃ となる他、その大部分は、水
酸化第一鉄Ｆｅ（ＯＨ）₂ から安定した水酸化第二鉄Ｆ
ｅ（ＯＨ）₃ となる。また、Ｆｅ（ＯＨ）₃ の一部は、
更に酸化し、酸化鉄Ｆｅ₂ Ｏ₃ となる場合もある。上記
の酸化反応には発熱を伴い、混合物は昇温し、概して８
５℃〜１００℃近傍まで上昇し、酸化反応終了後は自動
的に下降する。撹拌を続け、外気で自然冷却させたり、
タンクのジャケットに冷却水を通して積極的に急冷し、
３０℃以下になったとき、タンク底部の取出口より取り
出し製品とする。即ち、本発明の鉄入り肥料が得られ
る。この製品は、含水率１０％以下の乾燥粉として得ら
れる。取出した後、多少の団塊がある場合は、粉砕機に
かけ崩壊することが好ましい。上記の製造法において、
実際の運転で鉄粉の量が比較的大量に含有するときは１
００％酸化せしめることは困難であるが、本発明の使用
目的に徴し、１００％酸化させる必要はなく、原料鉄粉
の一部はそのまゝ残存してもよい。その鉄酸化物は、一
般に水酸化第二鉄と酸化鉄との混合物から成る。

【０００６】また、本発明によれば、上記の混合物を撹
拌し酸化反応を行うときに、タンクの底部又は周側壁の
下部に開けた１個又は複数個のポートより圧縮空気をタ
ンク内に導入し、該混合物の通気撹拌を行うようにす
る。然るときは、鉄粉と空気中の酸素との接触が増進
し、且つ混合物の撹拌も更に良好に行われるので、鉄粉
の酸化反応が一層迅速に行われ、酸化反応時間を短縮す
ることができると同時に、混合物中の未反応として残留
する鉄粉の量は減少する。

【０００７】かくして、本発明の鉄入り肥料の製造法に
おいて投入した水溶性のカリウム塩、カルシウム塩又は
マグネシウム塩は、鉄粉の酸化触媒として作用するばか
りでなく、生産された製品中に夫々カリウム肥料、カル
シウム肥料、マグネシウム肥料として有効に役立つ。ま
た、上記から分かるように、本発明の鉄入り肥料の製造
法によれば、鉄粉の配合量とカリウム塩、カルシウム
塩、マグネシウム塩の少なくとも１種の塩の配合量を種
々選択し投入することにより、鉄酸化物５〜９５重量％
と塩９５〜５重量％の範囲の混合物から成る各種の鉄入
り肥料の製品を得ることができる。

【０００８】投入原料である鉄粉としては、還元鉄粉、
アトマイズ鉄粉、鋳鉄粉から選択した１種又は２種以上
を使用することが好ましい。

【０００９】水の配合量は、鉄粉、水、塩の混合物、更
にはこの混合物に、後記するように炭素粉又は／及び多
孔性保水剤を添加して成る混合物を考慮すると、その混
合物中に１０重量％乃至４５重量％の範囲であることが
一般であり、これにより、混合物全体を湿潤状態で良好
に混合できるばかりでなく、鉄粉の酸化反応終了後の製
品は、水分含有量１０％以下の乾燥した取り扱い易い粉
状の鉄入り肥料製品が自動的に得られ、勿論、かゝる配
合量に限定するものではない。

【００１０】カリウム塩としては、少なくとも水溶性の
カリウム塩、例えば塩化カリ、硫酸カリ、硝酸カリ、重
炭酸カリ、硫酸カリウムマグネシウムから選択した少な
くとも１種の塩が投入され、更には所望により肥料とし
て緩効性のカリウム塩であるクエン酸可溶性のケイ酸カ
リ、ゼオライト質カリ、リン酸二水素カリウム、リン酸
水素二カリウムから選択した少なくとも１種を所望量投
入混合することができる。

【００１１】また、上記の本発明の鉄入り肥料の製造法
において、上記の投入される原料混合物に、カーボンブ
ラック、活性炭などの炭素粉を鉄粉に対し２０重量％以
下を投入混合するときは、反応中に発生する水素が鉄粉
の粒子表面に付着しその表面を陰性とし鉄粉が酸素と反
応することを妨害することを未然に防止し、鉄粉の反応
を円滑且つ良好に行うようにすることができ、高能率に
良好な鉄入り肥料を製造することができる。鉄入り肥料
二含有した炭素粉は、太陽熱を吸収し、融雪作用や水田
の水温上昇をもたらすに役立つ。しかし乍ら、炭素粉を
２０重量％を超える添加は、肥料中の水酸化鉄及び酸化
鉄による水田、田畑の酸化矯正作用を阻害する傾向を生
ずる。

【００１２】また、上記の本発明の鉄入り肥料の製造法
において、上記の投入される原料混合物に、木粉、バー
ミキュライト、ケイソウ土などの多孔性保水剤粉の少な
くとも１種を投入混合するときは、配合した塩の水溶液
を吸着し、鉄粉中に均一に分散させ、混合物全体に均等
の酸化反応を促進する。しかし乍ら、その添加量がその
混合物の３０重量％を超える場合は、含有する塩の配合
量にもよるが、酸化反応時間が遅くなり勝ちとなるの
で、この程度で充分である。また、肥料中に含有したも
のは、土壌の通気性の改善、保温、肥料保持などに役立
つ。

【００１３】このように得られた本発明の鉄入り肥料
は、鉄やカリウムの不足している土壌に散布し、鉄分を
補給し、イネ、オカボ、野菜類、ミカン、ナシなどの果
樹園などの生育に有効であり、また、その含有する水酸
化鉄及び酸化鉄は、水田に散布するときは、水田中に発
生するメタンガス、硫化水素を捕集し、土壌を改善し、
いわゆる秋落ち現象を防止する。また、田畑に散布すれ
ば、還元土壌に酸素を供給し、酸化型土壌とする矯正剤
として役立ち、酸性土壌をｐＨ６以上に中和することが
できる。また、一方、カリウム塩によりカリウム肥料が
供給され、植物の生育を増進すると共に酸性土壌のｐＨ
を中性乃至アルカリ性とし、植物のカリウムの吸収を増
大することができる。このように、稲、野菜、果樹の生
育を向上できる。

【００１４】本発明の鉄入り肥料の製造法の他の実施例
として、先に使用した水溶性カリウム塩に代えて、水溶
性カルシウム塩の少なくとも１種を投入し、或いはこの
水溶性カリウム塩に水溶性カルシウム塩を追加して投入
して配合することができ、更に所望により、肥料の二次
要素として知られている非水溶性又はリン酸可溶性の各
種のカルシウム塩の少なくとも１種を所望量投入して、
その混合物の撹拌又は通気撹拌を行い、上記と同様の鉄
粉の酸化反応を行うことができる。投入される水溶性カ
ルシウム塩としては、塩化カルシウムが一般に好まし
い。また、追加投入される難水溶液やリン酸可溶性のカ
ルシウム塩としては、酸化カルシウム、硫酸カルシウ
ム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、石灰窒素、
炭酸カルシウム、苦土石灰、リン酸カルシウム、クエン
酸カルシウムから選択した少なくとも１種を添加する。

【００１５】このようにして製造した鉄入り肥料中のカ
ルシウム塩は、酸性土壌の矯正資材として、また、易分
解性有機物からの窒素の塞化をもたらす。また、特に塩
化カルシウムは、カルシウムに欠乏している土壌に散布
してトマトの尻ぐされなどを防止するに役立つ。

【００１６】更にまた、本発明の鉄入り肥料の製造法に
おいて、水溶性のカリウム塩又は／及び水溶性のカルシ
ウム塩に代えて、水溶性のマグネシウム塩を投入配合
し、或いはこの水溶性のカリウム塩又は／及びカルシウ
ム塩に加えて、水溶性のマグネシウム塩を追加すること
ができ、更に所望により、植物生育の二次要素肥料とし
て知られている各種のマグネシウム塩を投入して、その
混合物の撹拌又は通気撹拌を行い、上記と同様の鉄粉の
酸化反応を行うことができる。水溶性のマグネシウム塩
としては、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウムから選
択した少なくとも１種を使用する。難水溶性又はクエン
酸可溶性のマグネシウム塩としては、水酸化マグネシウ
ム、ケイ酸マグネシウム、腐植酸マグネシウムから選択
した少なくとも１種を添加する。

【００１７】このようにして製造した鉄入り肥料中のマ
グネシウム塩は、火山灰性土壌、花コウ岩系土壌などの
マグネシウム欠乏土壌に散布し、例えば、マメ科植物、
トマト、トウモロコシの生育を増進する肥効をもたら
し、また、酸性土壌のｐＨを増大せしめる効果をもたら
す。

【００１８】更に詳細な実施例を詳述する。 実施例１ 上面を開放した反応タンク内に、鉄粉５００Ｋｇ、水２
５０Ｋｇ及び塩化カリウム２５０Ｋｇを投入し、撹拌機
により撹拌し、撹拌される混合物を常に空気に曝して鉄
粉の酸化反応を進行させ、酸化反応の発熱によりその混
合物の温度は上昇し、最高温度８５℃に達した後下降
し、酸化反応が終了した。酸化反応の開始から終了まで
の時間は約６０分であった。その後引き続き撹拌を続
け、生成した鉄酸化物を含む混合物がタンクの上方の外
気に触れて自然冷却し、３０℃以下の温度に下降したと
ころでタンクの底部の取出口より取り出した。得られた
鉄入り肥料は、水分含有率１０％以下のさらさらした乾
燥紛体として得られた。その製品は、水酸化第二鉄と酸
化鉄から成る鉄酸化物を主体とし、塩化カリと少量の未
反応の鉄粉との混合組成物であった。原料鉄粉の約９０
％が鉄酸化物となっていた。 実施例２ タンクの底部のポートから圧縮ポンプによりタンク内に
空気を吹き込み、撹拌される混合物中を通過し、タンク
の開放上面に抜ける通気を行い乍ら撹拌した。即ち、通
気撹拌を行った以外は、実施例１と同様にして鉄入り肥
料を得た。この場合の鉄粉の約９７％が水酸化第二鉄を
主体とする鉄酸化物となっていた。尚、、酸化反応時間
は約５０分に短縮した。 実施例３ 反応タンク内に鉄粉２００Ｋｇ、水１５０Ｋｇ、塩化カ
リウム６００Ｋｇ及びバーミキュライト１５０Ｋｇを投
入した以外は、実施例１と同様にして塩化カリウムを主
体とし、鉄酸化物との混合物から成る鉄入り肥料を製造
した。鉄粉の９５％が水酸化第二鉄を主体とする鉄酸化
物となっていた。このことは、塩化カリウム水溶液を保
水したバーミキュライト粒子が鉄粉中に均一に分散混在
して鉄粉の酸化反応を増進したものと考えられる。 実施例４ 鉄粉３５０Ｋｇ、水２５０Ｋｇ、塩化カリウム１５０Ｋ
ｇ、硫酸カリウム２００Ｋｇ及び活性炭５０Ｋｇを投入
した以外は、実施例１と同様にして鉄入り肥料を製造し
た。 実施例５ 実施例１に使用した塩化カリウム２５０Ｋｇの代わり
に、塩化カルシウム１００Ｋｇ、硫酸カルシウム５０Ｋ
ｇ、クエン酸カルシウム３０Ｋｇ及びバーミキュライト
７０Ｋｇを配合原料として投入した以外は、実施例１と
同様にして鉄入り肥料を製造した。 実施例６ 鉄粉３００Ｋｇ、水１７０Ｋｇ、塩化カリウム３００Ｋ
ｇ、塩化カルシウム２３０Ｋｇを配合原料として投入し
た以外は、実施例１と同様にして鉄入り肥料を製造し
た。 実施例７ 実施例１に使用した塩化カリウム２５０Ｋｇの代わり
に、塩化マグネシウム２５０Ｋｇを配合原料として投入
した以外は、実施例１と同様にして鉄入り肥料を製造し
た。 実施例８ 鉄粉３００Ｋｇ、水１７０Ｋｇ、塩化カリウム３００Ｋ
ｇ、塩化マグネシウム２３０Ｋｇを配合原料として投入
した以外は、実施例１と同様にして鉄入り肥料を製造し
た。 実施例９ 反応タンク内に、鉄粉４００Ｋｇ、水２５０Ｋｇ、塩化
カルシウム２００Ｋｇ、水酸化マグネシウム１００Ｋ
ｇ、木粉５０Ｋｇを配合原料として投入した以外は、実
施例１と同様にして鉄入り肥料を製造した。 実施例１０ 反応タンク内に、鉄粉５００Ｋｇ、水２５０Ｋｇ、塩化
カリウム１００Ｋｇ、硫酸カルシウム５０Ｋｇ、リン酸
マグネシウム１００Ｋｇを配合原料として投入した以外
は、実施例１と同様にして鉄入り肥料を製造した。

【００１９】

【発明の効果】このように本発明は、反応容器内に鉄粉
と水と少なくとも水溶性のカリウム塩、カルシウム塩及
びマグネシウム塩から選択した少なくとも１種の水溶性
の塩とを所定量投入し撹拌し、その混合物を外気に曝し
乍ら撹拌することにより、鉄粉の酸化反応を行いその酸
化反応を終了させて外部に取り出すことにより製品とし
て含有する鉄酸化物により主として土壌矯正作用効果を
もたらし、同時に、上記の塩により肥効をもたらす鉄入
り肥料を容易且つ安価に製造することができ、例えば、
特に、カリ肥料を改めて配合することなく使用できる。
また、その製造において、通気撹拌を行うことにより、
更に鉄粉の酸化反応を増進し、反応時間を短縮できる。
而して、その鉄入り肥料の使用目的に応じて、投入すべ
き鉄粉と各種の塩の配合割合を所望に変えることにより
各種の鉄酸化物とカリウム塩、カルシウム塩又は／及び
マグネシウム塩との配合比の異なる各種の鉄入り肥料製
品を製造することができる。また、この製造時に、その
配合原料に炭素粉を混入することにより、鉄粉の酸化作
用を円滑にし、また、多孔性保水剤粉を混入することに
より、鉄粉の水との均一な接触による均一且つ良好な酸
化反応をもたらす。而して、本発明の鉄入り肥料は、そ
の含有する酸化鉄や水酸化鉄により酸性、還元土壌の土
壌矯正剤として、また、植物生育の微量要素肥料として
役立ち、前記したように、水稲の秋落ち現象の防止、同
時にこれに含有するカリウム塩は肥料の三要素の１つで
あるカリウム肥料として、カルシウム塩及びマグネシウ
ム塩は夫々、カルシウム及びマグネシウムの欠乏した土
壌に撒布し、植物生育の二次要素として、トウモロコ
シ、蔬菜、果樹などの生育に役立つ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応容器内に、配合原料として鉄粉、水
   及び少なくとも水溶性のカリウム塩、カルシウム塩及び
   マグネシウム塩から選んだ１種又は２種以上を投入し、
   その投入物を空気に接触させ乍ら撹拌混合し、混合物中
   の鉄粉を酸化させ、その酸化物を生成せしめ、その酸化
   反応の終了後、取り出すことを特徴とする鉄入り肥料の
   製造法。
2. 【請求項２】 前記の配合原料に、更に炭素粉又は／及
   び多孔性保水剤粉を添加し、撹拌することを特徴とする
   請求項１に記載の鉄入り肥料の製造法。
3. 【請求項３】 反応容器内に空気を導入し、請求項１又
   は２に記載の混合物を通気撹拌することを特徴とする鉄
   入り肥料の製造法。
4. 【請求項４】 鉄酸化物とカリウム塩、カルシウム塩及
   びマグネシウム塩から選んだ１種又は２種以上の塩との
   混合物から成る鉄入り肥料。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の混合物と炭素粉又は／
   及び多孔性保水剤粉の混合物から成る鉄入り肥料。