JP5362234B2 - 消石灰粒状物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、特に肥料用として有用な消石灰粒状物、及びその製造方法に関するものである。
消石灰（水酸化カルシウム）の用途の一つとして、肥料がある。肥料として利用する消石灰は、散布時の飛散防止のために粒状物であることが好ましい。但し、散布後の消石灰粒状物は、土壌中に均一に分散するように、水との接触によって容易に自己崩壊して粉末状となることが好ましい。
特許文献１には、水中での自己崩壊性の高い消石灰粒状物として、消石灰粉末にバインダーとして膨潤度８ｍＬ／２ｇ以上のコロイド性含水ケイ酸アルミニウムを加えた消石灰粒状物が開示されている。この特許文献の開示では、消石灰とコロイド性含水ケイ酸アルミニウムとを、消石灰が７８〜９７質量％で、コロイド性含水ケイ酸アルミニウムが３〜２２質量％となる割合で混合している。
特開昭６３−２８２１１６号公報
前記特許文献１に開示されているコロイド性含水ケイ酸アルミニウムは、消石灰粉末のバインダーとして有用な材料の一つであると考えられるが、肥料としての効果は低い。そこで、肥料としても有効な材料をバインダーに用いることができれば好ましい。
従って、本発明の目的は、肥料としても有効な材料をバインダーに用いた、水中崩壊性の高い消石灰粒状物及びその製造方法を提供することにある。
従って、本発明の目的は、肥料としても有効な材料をバインダーに用いた、水中崩壊性の高い消石灰粒状物及びその製造方法を提供することにある。
本発明者は、消石灰粉末のバインダーとして、豆乳の製造工程で副生する含水おからに着目して検討したところ、消石灰粉末とおから乾燥物とを、質量比で４０：６０〜９９．６：０．４（消石灰：おから乾燥物）の範囲で含む混合物からなる消石灰粒状物は、乾燥状態では粒状の形態を安定に維持し、かつ水中において容易に自己崩壊することを見出して、本発明を完成した。
従って、本発明は、消石灰とおから乾燥物とを、質量比で４０：６０〜９９．６：０．４の範囲で含む消石灰粒状物にある。
本発明の消石灰粒状物は、生石灰粉末と含水率が５０質量％以上の含水おからとを、生石灰とおからの固形分とが質量比で３４：６６〜９９．５：０．５の範囲となる割合にて混合することにより、生石灰を含水おからに含まれている水で消化させて、消石灰とおから乾燥物との混合物を生成させる工程と、該混合物を粒状に成形する工程とを含む方法によって製造することができる。
本発明の消石灰粒状物はまた、生石灰粉末と含水率が５０質量％以上の含水おからとを混合することにより、生石灰を含水おからに含まれている水で消化させて、消石灰とおから乾燥物との混合物を生成させる工程と、該混合物と別に用意した消石灰粉末とを、消石灰とおから乾燥物とが質量比で４０：６０〜９９．６：０．４の範囲となる割合にて混合した後、粒状に成形する工程とを含む方法によっても製造することができる。
本発明の消石灰粒状物は、乾燥状態では粒状の形態を長期間にわたって安定に維持し、また水中においては容易に自己崩壊するため、肥料として有利に使用することができる。
また、本発明の製造方法を利用することによって、消石灰とおから乾燥物との混合物からなる消石灰粒状物を工業的に有利に製造することができる。
また、本発明の製造方法を利用することによって、消石灰とおから乾燥物との混合物からなる消石灰粒状物を工業的に有利に製造することができる。
本発明の消石灰粒状物は、バインダーとしておから乾燥物を用いる。おから乾燥物は、豆乳の製造工程で副生する含水おからの水分を除去したものである。豆乳の製造工程で副生する含水おからは、通常５０質量％以上、特に５０〜９０質量％の水分を含んでいる。
本発明の消石灰粒状物において、消石灰とおから乾燥物との割合は、質量比で４０：６０〜９９．６：０．４（消石灰：おから乾燥物）の範囲であり、６０：４０〜９９．６：０．４の範囲にあることが好ましく、８０：２０〜９９．６：０．４の範囲にあることがより好ましく、９０：１０〜９９．６：０．４の範囲にあることが特に好ましい。消石灰の割合が上記の範囲より多いと水中崩壊性が低下し、消石灰の割合が上記の範囲より少ないとカルシウム供給源としての肥料効果が低くなる。
本発明の消石灰粒状物は、含水率が１０質量％以下であることが好ましく、０．１〜５質量％の範囲にあることが特に好ましい。なお、本発明において、含水率は１０５℃の温度で１０時間加熱したときの質量減量から算出した値である。
本発明の消石灰粒状物は、密度が１．３０〜１．９０ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが好ましく、１．５０〜１．７０ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが特に好ましい。
本発明の消石灰粒状物は、形状に特には制限はなく、球状、板状、角柱状、円柱状及びアーモンド状などの通常の肥料に用いられる種々の形状とすることができる。消石灰粒状物のサイズは、一般に最長部の長さで１〜５０ｍｍの範囲である。
本発明の消石灰粒状物は、消石灰とおから乾燥物との混合物を粒状に成形することによって製造することができる。消石灰とおから乾燥物との混合物の成形方法としては、圧縮成形法や押出成形法などの加圧成形法を用いることができる。
消石灰とおから乾燥物との混合物は、含水おからを加熱乾燥して得たおから乾燥物と消石灰粉末とを混合することによって製造することができる。ただし、含水おからを加熱乾燥して乾燥物とするためには、多量の熱エネルギーが必要となる。このため、消石灰とおから乾燥物との混合物は、生石灰粉末と含水おからとを混合して、含水おからに含まれている水分で生石灰を消化（水和）させることによって製造することが好ましい。
生石灰粉末と含水おからとを用いて消石灰とおから乾燥物との混合物を製造するに際しては、生石灰粉末と含水おからとを、生石灰とおからの固形分とが質量比で３４：６６〜９９．５：０．５（生石灰：含水おから）の範囲となる割合、すなわち生石灰の消化によって生成する消石灰とおから乾燥物との質量比が４０：６０〜９９．６：０．４の範囲となる割合にて混合することができる。この場合には、生石灰の消化に必要な水が不足して混合物中に未反応の生石灰が残存しないように、必要に応じて水を別途添加することが好ましい。
また、消石灰とおから乾燥物との混合物を、生石灰の消化あるいは消化に伴う発熱での水の蒸発によって含水おからがおから乾燥物となるまで、含水おからに生石灰粉末を加えることによって製造してもよい。この場合には、得られた消石灰とおから乾燥物との混合物と別に用意した消石灰粉末とを混合して、消石灰とおから乾燥物とが質量比で４０：６０〜９９．６：０．４の範囲となる割合とした後、粒状に形成する。
消石灰とおから乾燥物との混合物を粒状に形成する前には、混合物に解砕処理と分級処理とを行なって、混合物を粉末状にすることが好ましい。
［実施例１］
万能ミキサーに、含水おから（固形分２５．５質量％、水分７４．５質量％）１００ｇを投入した。次いで含水おからを撹拌しながら、含水おからに生石灰粉末１２７ｇを少量ずつに分けて添加した。生石灰は、含水おからに含まれている水と反応し、その反応熱により、混合物の温度は上昇した。混合物を室温まで放冷した後、混合物の組成を分析したところ、含水率は３．７６質量％であり、固形分中の消石灰の含有率は８６．８質量％で、おから乾燥物の含有率は１３．２質量％であった。
万能ミキサーに、含水おから（固形分２５．５質量％、水分７４．５質量％）１００ｇを投入した。次いで含水おからを撹拌しながら、含水おからに生石灰粉末１２７ｇを少量ずつに分けて添加した。生石灰は、含水おからに含まれている水と反応し、その反応熱により、混合物の温度は上昇した。混合物を室温まで放冷した後、混合物の組成を分析したところ、含水率は３．７６質量％であり、固形分中の消石灰の含有率は８６．８質量％で、おから乾燥物の含有率は１３．２質量％であった。
上記のようにして製造した消石灰とおから乾燥物の混合物を、解砕機にて解砕した後、目開き１ｍｍの篩にて分級して、粒径１ｍｍ以下の混合物粉末とした。この混合物粉末を、一軸圧縮成形機にて成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。
得られた円板状粒状物を、一日静置した後、円板状粒状物の水中崩壊性を評価した。その結果を、下記の表１に示す。なお、水中崩壊性の評価は、円板状粒状物を室温の水中に投入し、水中投入４時間後の状態を目視観察することにより行なった。
［実施例２］
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：３（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：３（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
［実施例３］
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：１２（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：１２（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
［実施例４］
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：２５（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：２５（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
［比較例１］
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：４３（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
実施例１にて製造した消石灰とおから乾燥物の混合物粉末と別に用意した消石灰粉末とを、質量比で１：４３（混合物粉末：消石灰粉末）となる割合で混合した後、実施例１と同様にして成形して、直径２０ｍｍ、高さ５ｍｍ、密度１．５９ｇ／ｃｍ3の円板状粒状物を得た。得られた円板状粒状物の組成と、水中崩壊性の評価結果を下記の表１に示す。
表１
────────────────────────────────────────
粒状物の組成（質量％）＊）
──────────────
おから 消石灰 水中崩壊性（水中投入４時間後の状態）
────────────────────────────────────────
実施例１ １３．２ ８６．８ 亀裂は発生していたが、崩壊にまでは至らず。
実施例２ ３．３ ９６．７ 崩壊していた。＊＊）
実施例３ １．０ ９９．０ 崩壊していた。
実施例４ ０．５ ９９．５ 崩壊していた。
────────────────────────────────────────
比較例１ ０．３ ９９．７ 変化なし（亀裂の発生も見られず）。
────────────────────────────────────────
＊）粒状物の組成は、水分を除いた固形分中の値である。
＊＊）崩壊していたとは、元の形状が崩れた状態をいう。
────────────────────────────────────────
粒状物の組成（質量％）＊）
──────────────
おから 消石灰 水中崩壊性（水中投入４時間後の状態）
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実施例１ １３．２ ８６．８ 亀裂は発生していたが、崩壊にまでは至らず。
実施例２ ３．３ ９６．７ 崩壊していた。＊＊）
実施例３ １．０ ９９．０ 崩壊していた。
実施例４ ０．５ ９９．５ 崩壊していた。
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比較例１ ０．３ ９９．７ 変化なし（亀裂の発生も見られず）。
────────────────────────────────────────
＊）粒状物の組成は、水分を除いた固形分中の値である。
＊＊）崩壊していたとは、元の形状が崩れた状態をいう。
表１の結果から明らかなように、おから乾燥物を一定以上含む消石灰粒状物は水中崩壊性が高い。
Claims (3)
- 消石灰とおから乾燥物とを、質量比で６０：４０〜９９．６：０．４の範囲で含み、消石灰とおから乾燥物との混合物を粒状に成形した粒状物である肥料用消石灰粒状物。
- 生石灰粉末と含水率が５０質量％以上の含水おからとを、生石灰の消化により生成する消石灰とおからの固形分とが質量比で６０：４０〜９９．６：０．４の範囲となる割合にて混合することにより、生石灰を含水おからに含まれている水で消化させて、消石灰とおから乾燥物との混合物を生成させる工程と、該混合物を粒状に成形する工程とを含む消石灰とおから乾燥物とを、質量比で６０：４０〜９９．６：０．４の範囲で含む消石灰粒状物の製造方法。
- 生石灰粉末と含水率が５０質量％以上の含水おからとを混合することにより、生石灰を含水おからに含まれている水で消化させて、消石灰とおから乾燥物との混合物を生成させる工程と、該混合物と別に用意した消石灰粉末とを、消石灰とおから乾燥物とが質量比で６０：４０〜９９．６：０．４の範囲となる割合にて混合した後、粒状に成形する工程とを含む消石灰とおから乾燥物とを、質量比で６０：４０〜９９．６：０．４の範囲で含む消石灰粒状物の製造方法。
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