JP2005272218A

JP2005272218A - 粒状複合肥料の製造方法

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Publication number: JP2005272218A
Application number: JP2004088621A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nanbu; 文男南部; Kihachiro Kodama; 起八郎小玉
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】水稲側条施肥田植機用として好適な吸水量が大きい粒状複合肥料の製造方法を提供する。
【解決手段】（１）湿式燐酸液、（２）湿式燐酸液と鉱酸液、または（３）湿式燐酸液のアンモニア中和スラリーと鉱酸液と、固体肥料とを造粒機に供給し、混合しつつアンモニアで中和しながら造粒し、次いで加熱乾燥、冷却、篩別して粒状複合肥料を製造する方法において、炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの合計含有量が８０重量％以上である石灰石および／またはドロマイトを固体肥料１００重量部に対して０．１〜５重量部添加して造粒することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、水稲側条施肥田植機用として好適な粒状複合肥料の製造方法に関するものである。

粒状複合肥料は一般に燐鉱石を鉱酸液（燐酸液、硫酸液、硝酸液）で酸分解して得られる湿式燐酸液、または湿式燐酸液と鉱酸液と、硫安、硝安、尿素、燐安、塩化加里、硫酸加里等の固体肥料とを転動造粒機等の公知の造粒機に供給し、混合しつつアンモニアで中和しながら造粒する方法によって取得されている。また、湿式燐酸液をアンモニアで中和して得られる中和スラリーと鉱酸液と、固体肥料とを造粒機に供給し、混合しつつアンモニアで中和しながら造粒する方法も知られている。また、これらを適宜、組合せて造粒する方法も知られている。そして、造粒生成物は加熱乾燥、冷却された後、篩別され粒状製品となる。残りの生成物はいわゆる循環品として、造粒機に循環供給されている。

しかしながら、このようにして得られた粒状複合肥料は付着し易く、特に水稲側条施肥田植機用としては大きな品質上の問題点を有している。
水稲側条施肥田植機用として好適な粒状複合肥料としては、（１）粒径の大部分が約２〜４ｍｍであること、（２）粒径２〜２．８ｍｍのものの平均圧壊強度が約２ｋｇｆ／ｃｍ²以上であること、（３）吸水量が大きいこと等が必要であるが、前記従来の方法で得られた粒状複合肥料は上記の（１）、（２）の項目は満足するものの、（３）の項目、すなわち吸水量は十分でない。

従来の方法で得られる粒状複合肥料の吸水量が十分でない理由は明らかではないが、湿式燐酸液のアンモニアによる中和反応を利用して造粒を行う場合には、湿式燐酸液中の不純物の鉄、アルミニウムが燐酸と反応してゲル状の燐酸鉄アルミニウムが生成する。このゲル状の燐酸鉄アルミニウムは次の乾燥工程で乾燥される際に、粒子の内部ではガラス状になり、外側では硬い網目構造の殻を形成する。このようにして得られた粒状複合肥料は、網目構造の燐酸鉄アルミニウムが粒子の外側を覆っていることと、粒子の内部はガラス状となっているため水の浸透が妨げられ、このため吸水量が小さくなるものと推察される。

吸水量が小さいと、粒子表面の濡れが速く、付着が起こり易くなり、このため色々なところに付着して、肥料が適正に施用されずに生育不良を起こすことがある。
特に、水稲側条施肥用田植機（水稲稚苗の条植と同時に、条植と一定の間隔に、一定の土の深さに肥料をパイプを通して条施する機械）を用いた田植えにおいては、この条施する肥料の送り出しパイプの出口部において肥料が水と直接接触するため、吸水量が小さいと、粒子表面の濡れが速く、このため濡れによるパイプへの付着が起こり易くなり、このためしばしばこのパイプ出口部で肥料詰りを発生して、肥料が施用されずに生育不良を起こす。

また、ドロマイト（主成分が炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムの混合物）を使用した粒状肥料として、天然に産するドロマイト質石灰石を１１００〜１２００℃で焼成して炭酸ガスを除去して炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの単独または両者の合計含有量を３０％以下とした軽焼ドロマイトに湿式燐酸液を添加、混合し、反応させて未反応の炭酸ガスを更に除去して粉状の燐酸質肥料を得、次いでこれに湿式燐酸液を添加して未反応のカルシウムとマグネシウムとの中和反応を利用して造粒し、加熱乾燥して粒状燐酸質肥料を製造する方法が知られている（特許文献１参照。）。
しかしながら、この方法に於いては炭酸ガスを除去した燐酸質肥料とし、さらに湿式燐酸液を添加して造粒し、乾燥するため、得られる粒状燐酸質肥料の吸水量は十分なものではない。
特開２００３−３２１２８７号公報

本発明の目的は、吸水量が大きい粒状複合肥料の製造方法を提供することにある。

かかる事情下に鑑み、本発明者は吸水量が大きい粒状複合肥料について鋭意検討した結果、従来の粒状複合肥料の製造方法の造粒工程に石灰石および／またはドロマイトを添加して造粒を行えば吸水量が大きい粒状複合肥料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、（１）湿式燐酸液、（２）湿式燐酸液と鉱酸液、または（３）湿式燐酸液のアンモニア中和スラリーと鉱酸液と、固体肥料とを造粒機に供給し、混合しつつアンモニアで中和しながら造粒し、次いで加熱乾燥、冷却、篩別して粒状複合肥料を製造する方法において、炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの合計含有量が８０重量％以上である石灰石および／またはドロマイトを固体肥料１００重量部に対して０．１〜５重量部添加して造粒することを特徴とする粒状複合肥料の製造方法である。

本発明の方法によって得られる粒状複合肥料は吸水量が大きく、このことによって粒状複合肥料の付着が起こり難く、肥料が適正に施用される。特に、水稲側条施肥用田植機を使用した田植において、条施する肥料の送り出しパイプ出口の肥料と水が直接接触する部分での肥料の付着が殆ど見られず、このため肥料詰りを発生することがなく、その結果、肥料が適正に施用されて生育不良を起こすことがなくなる。

以下、本発明を更に詳細に述べる。
本発明における固体肥料は、（１）尿素、硫安、硝安、塩安およびウレアホルムからなる群より選ばれた少なくとも一種の窒素質肥料、（２）燐安、過燐酸石灰および重過燐酸石灰からなる群より選ばれた少なくとも一種の燐酸質肥料および（３）塩化加里および硫酸加里からなる群より選ばれた少なくとも一種の加里質肥料を組み合わせて得られる肥料であって、窒素質肥料および燐酸質肥料からなる２成分系肥料、燐酸質肥料および加里質肥料からなる２成分系肥料、または窒素質肥料、燐酸質肥料および加里質肥料からなる３成分系肥料、あるいはこれらにマグネシウム、硼素、マンガン等植物の生育に必要な要素を含有させた肥料である。

本発明における鉱酸液として、燐酸液、硫酸液、硝酸液が挙げられ、その１種または２種が使用される。また、湿式燐酸液は燐鉱石を鉱酸液で酸分解して得られる溶液である。
（１）湿式燐酸液、（２）湿式燐酸液と鉱酸液、または（３）湿式燐酸液のアンモニア中和スラリーと鉱酸液の量は、その種類、組成や固体肥料の種類等によって異なるが、通常、固体肥料１００重量部に対して約１５〜４０重量部、好ましくは約２０〜３５重量部である。

本発明で使用する石灰石および／またはドロマイトは純粋である必要はなく、通常、肥料工業用として市販されている天然産のもので充分である。石灰石および／またはドロマイトの添加量は、あまり少な過ぎると吸水量への効果が低く、また多過ぎてもそれに見合う効果は得られず経済的に不利となるばかりでなく、肥料成分の低下をも来たすので、通常、固体肥料１００重量部に対して約０．１〜５重量部、好ましくは約１〜３重量部である。
添加方法は特に制限されることはなく、当該分野で公知の方法が適用し得る。一般的には、回転円筒や回転皿等の造粒装置に固体肥料および循環品と共に添加する方法が採られる。

本発明の粒状複合肥料組成物の吸水量が大きい理由は明らかではないが、前記のように従来の方法で得られる粒状複合肥料は、網目構造の燐酸鉄アルミニウムが粒子の外側を覆っていることと、粒子の内部はガラス状となっているため水の浸透が妨げられ、このため吸水量が小さくなるものと考えられる。一方、本発明の方法においては、造粒工程に添加される石灰石および／またはドロマイトが、同じ造粒工程で添加される湿式燐酸液、または鉱酸液と反応して炭酸ガスを生成しつつアンモニアで中和、造粒される。次いで乾燥工程においても石灰石および／またはドロマイトはアルカリ性が強いため反応が持続し炭酸ガスを生成する。この炭酸ガスの発生により造粒の際には粒子内部に空洞を形成し、乾燥の際には粒子の外側に形成される網目構造の燐酸鉄アルミニウムを崩れ易くするものと考えられる。これにより水の浸透が促進され吸水量が大きくなるものと推察される。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部および％は特記しない限りすべて重量部および重量百分率を示す。
また、実施例に於いて吸水量は以下の方法で測定した。

吸水量：
５００ｍｌのガラス製ビーカーに粒状複合肥料１００ｇを入れ、撹拌しながら水を除々に添加し、水が浸透しなくなった時の水の量を測定し、吸水量を求めた。

実施例１
固体肥料として硫安４１８０ｇ、塩化加里２２８１ｇ、燐酸２アンモン７１８ｇ、石膏７９１ｇと、天然産のドロマイト（成分：炭酸カルシウム６４．２％、炭酸マグネシウム３２．５％）２３９ｇ（固体肥料１００部に対して３部）を皿型造粒機に供給し、転動させながら、Ｐ₂Ｏ₅濃度が４０％の湿式燐酸液２６２５ｇをスプレーして添加し、次いで、アンモニアガス４５３ｇをガス管を使用して転動物内に添加しながら造粒した。次いで乾燥して硫燐安系粒状複合肥料［肥料成分:１３−１３−１３（１３−１３−１３はＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏとしての含有％を示す。）］を得た。次いで篩別して粒径２〜４ｍｍの粒状複合肥料を得た。この粒状複合肥料の水分は０．７７％であった。
このようにして得た硫燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

比較例１
天然産のドロマイトの添加を行わない以外は、実施例１と同様の方法で硫燐安系粒状複合肥料を製造した。この粒状複合肥料の水分は０．７４％であった。
このようにして得た硫燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

実施例２
固体肥料として硫安７４０ｇ、尿素１７４０ｇ、塩化加里２７７７ｇ、燐酸２アンモン１９１２ｇ、石膏７５８ｇと、天然産の石灰石（成分：炭酸カルシウム８３．８％、炭酸マグネシウム１３．３％）７９ｇ（固体肥料１００部に対して１部）を皿型造粒機に供給し、転動させながら、湿式燐酸液を使用して得たＰ₂Ｏ₅濃度が４０％の１．３（Ｎ／Ｐ₂Ｏ₅モル比、以下同じ。）燐酸アンモニウムスラリー２０００ｇと、６７．５％の硫酸液５００ｇをスプレーして添加し、次いで、アンモニアガス２１３ｇをガス管を使用して転動物内に添加させながら造粒した。次いで、乾燥して尿素燐安系粒状複合肥料［肥料成分:１６−１６−１６（１６−１６−１６はＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏとしての含有％を示す。）］を得た。次いで篩別して粒径２〜４ｍｍの粒状複合肥料を得た。この粒状複合肥料の水分は０．５３％であった。
このようにして得た尿素燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

比較例２
天然産の石灰石の添加を行わない以外は、実施例２と同様の方法で尿素燐安系粒状複合肥料を製造した。この粒状複合肥料の水分は０．５０％であった。
このようにして得た尿素燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

実施例３
固体肥料として硫安３３６５ｇ、硫酸加里２５３４ｇ、燐酸１アンモン１１６０ｇ、石膏６５６ｇと、天然産のドロマイト（成分：炭酸カルシウム６４．２％、炭酸マグネシウム３２．５％）７７ｇ（固体肥料１００部に対して１部）を皿型造粒機に供給し、転動させながら、湿式燐酸液を使用して得たＰ₂Ｏ₅濃度が４５％の０．５燐酸アンモニウムスラリー１１１１ｇと、６７．５％の硝酸液１５３０ｇをスプレーして添加し、次いで、アンモニアガス３３９ｇをガス管を使用して転動物内に添加させながら造粒した。次いで乾燥して硝燐安系粒状複合肥料［肥料成分:１３−１０−１２（１３−１０−１２はＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏとしての含有％を示す。）］を得た。次いで篩別して粒径２〜４ｍｍの粒状複合肥料を得た。この粒状複合肥料の水分は０．４３％であった。
このようにして得た硝燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

比較例３
天然産のドロマイトの添加を行わない以外は、実施例３と同様の方法で硝燐安系粒状複合肥料を製造した。この粒状複合肥料の水分は０．４４％であった。
このようにして得た硝燐安系粒状複合肥料の吸水量を前記の方法で測定した。結果を表１に示す。

Claims

（１）湿式燐酸液、（２）湿式燐酸液と鉱酸液、または（３）湿式燐酸液のアンモニア中和スラリーと鉱酸液と、固体肥料とを造粒機に供給し、混合しつつアンモニアで中和しながら造粒し、次いで加熱乾燥、冷却、篩別して粒状複合肥料を製造する方法において、
炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの合計含有量が８０重量％以上である石灰石および／またはドロマイトを固体肥料１００重量部に対して０．１〜５重量部添加して造粒することを特徴とする粒状複合肥料の製造方法。
固体肥料が、（１）尿素、硫安、硝安、塩安およびウレアホルムからなる群より選ばれた少なくとも一種の窒素質肥料、（２）燐安、過燐酸石灰および重過燐酸石灰からなる群より選ばれた少なくとも一種の燐酸質肥料および（３）塩化加里および硫酸加里からなる群より選ばれた少なくとも一種の加里質肥料を組み合わせて得られ、窒素質肥料および燐酸質肥料からなる２成分系肥料、燐酸質肥料および加里質肥料からなる２成分系肥料、または窒素質肥料、燐酸質肥料および加里質肥料からなる３成分系肥料である請求項１記載の粒状複合肥料の製造方法。
粒状複合肥料が水稲側条施肥田植機用である請求項１記載の粒状複合肥料の製造方法。