JPH0114197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、化成肥料に関する。実に詳しくは、
本発明は新規な肥効成分原料であるけいリン酸カ
リを強酸等で中和分解させて生成させたけい酸ゲ
ル若しくはゾルと有機膠状物で、必要な肥効成分
原料を相互に粘着させ必要ならば造粒してなる難
溶性カリ含有化成肥料及びその製造法に関する。
従来、化学肥料原料としてのカリ分として汎用さ
れてきたのは、塩化カリ及び硫酸カリであるが、
これらには、使用上次の諸欠点が存した。 即ち、緩効性、遅効性にすることはできな
い。土壌の性質又は施用方法によつては流亡損
失（溶脱）が多い。カリ分消費後の塩酸根、硫
酸根が土壌に残留し酸性化の原因になる。硫酸
根の残留は、土壌が湛水などで還元状態となつた
際硫化水素を発生し、根腐れの原因となる。易
水溶性のため多肥すると作物の塩類濃度障害を惹
起する等である。 又、一般に施設農業の発達により、施設内土壌
であつて肥料塩の堆積したものからの肥料塩の流
亡による河川、湖沼水及び海水の汚濁問題があ
り、さらに該汚濁が水富養化による水中微生物の
異状発生による公害をもたらすことがあることも
問題とされている。 以上のような一般の肥料塩による濃度障害、汚
濁問題ならびに微生物発生問題を解決するのに有
効な肥料として、窒素肥料にあつては、イソブチ
リデンジ尿素、２―オキソ―４―メチル―６―ウ
レイドヘキサヒドロピリミジン（以下OMPUと
いう）等の尿素―アルデヒド縮重合物があり、リ
ン酸肥料にあつては、重焼リン肥、溶成リン肥が
ある。しかし、カリ肥料にあつては特公昭38―
191号公報に記載されたけい酸カリ以外は、知ら
れてなく、このけい酸カリについても今日までの
ところ工業的に製造され使用されるに至つてなか
つた。 このけい酸カリについては、本発明者等の１人
が、カリ塩肥料の緩効化兼廃けい酸塩（石炭灰
等）の有効利用法としてけい酸カリ塩肥料の製造
を検討した。特公昭38―191号のけい酸カリ（以
下先願のけい酸カリという）の研究開始時には、
けい酸カリ塩が難溶アルカリ性であるか否か、
学術的、産業的に肥効を有するか否かさへ明ら
かでなかつた。 その後基礎的肥効試験の結果肥料学的に多くの
特徴を有することが明らかになり、工業化の見通
しが得られた。 本発明者等は、前記けい酸カリとは別にリン酸
カリ塩と天然の又は産業廃棄物たる無水けい酸
（SiO₂）若しくはけい酸塩とを混合し、更にアル
カリ性並びに発熱反応促進剤を添加混合して造粒
焙焼し、冷却して得られる肥料物質であるけいリ
ン酸カリを使用し他の肥効原料を加えて凡ての肥
効成分を包含接着させてなる緩効性高度化成肥料
の発明に到達した。 以上の記述から明らかのように、本発明の目的
は第１にけいリン酸カリ（註、この新規な肥効原
料の製法については前述した）を主原料としてす
ぐれた高度化成肥料を捉供するにあり、第二にけ
いリン酸カリと強酸等との中和反応で生成したけ
い酸膠状物すなわちけい酸ゲル若しくはけい酸ゾ
ルを反応混合物の包含接着に利用させる方法を開
示するにあり、第三に難溶性従つて緩効性で、土
壌の酸性化防止、吸収効率向上に寄与しうる肥料
を提供するにある。 本発明は、けいリン酸カリを有効成分とする難
溶かつアルカリ性の肥効原料を無機強酸若しくは
無機強酸の酸性塩とを反応させ、該けいリン酸カ
リの一部若しくは全部を中和若しくは複分解させ
ることにより、珪酸ゲル若しくは珪酸ゾルを生成
させ、さらに有機膠状物及び又は必要な肥効原料
を加えて混合し、該混合物中の肥効成分原料若し
くは反応物を相互に粘着させてなるけい酸膠状物
による化成肥料である。 以下に、本発明の構成及び効果につき詳細に説
明する。 本発明に係るけいリン酸カリとは、新規な肥効
成分であつて、本発明者等によつて発明されたも
ので前述したが再度述べると次のように製造され
る。即ち、リン酸カリ塩と天然の又は産業廃棄物
たる無水けい酸（SiO₂）若しくはけい酸塩とを
混合し、更にアルカリ性化合物びに発熱反応促進
剤を添加混合し（（必要ならば肥効上の微量要素
含有物を）も混合し）て造粒、焙焼成し、冷却し
て得られる新規肥料物質である。 従つて、本発明に使用するけいリン酸カリを有
効成分とする難溶かつアルカリ性の肥効原料と
は、その製造上の原料配合比においていわばリン
酸カリとなるべき部分よりもけい酸カリとなるべ
き部分がモル比的に同等若しくはより多いけいリ
ン酸カリ製品をいう。かゝるけいリン酸カリを以
下アルカリ性けい酸カリという。 次に、本発明に使用する「無機強酸若しくは無
機強酸の酸性塩」とは、アルカリ性けい酸カリと
反応して、そのアルカリ性を一部若しくは全部中
和させ、若しくは、該アルカリ性けい酸カリと複
分解反応してけい酸分の一部を遊離させ、けい酸
膠状物すなわちけい酸ゲル若しくはけい酸ゾルを
生成させる能力と添加量を有する物質である。こ
れらには、例えば、無機強酸として塩酸、硫酸、
硝酸およびリン酸若しくはそれらの２種以上を混
合したものである。また、例えば、無機強酸の酸
性塩としては、硫酸水素カリウム、硫酸水素アン
モニウム、亜硫酸水素カリウム、リン酸水素／カ
リウム及びリン酸水素／アンモニウムがある。 アルカリ性けい酸カリと無機強酸若しくは無機
強酸の酸性塩（以下無機強酸等ということがあ
る）との反応は、粉末状、粒状若しくは、塊状の
アルカリ性けい酸カリに液体若しくは粉末状ない
し、粒状の無機強酸等を混合し、室温ないし100
℃で反応させる。反応器は、反応物の混合が適当
にされる形式であれば、撹拌機付の竪型横型又は
回転ドラム型等のいづれでもよい。反応時間は、
混合時間で律速され実際上５分ないし５時間好ま
しくは30分ないし３時間である。以上のように反
応させた反応混合物は、その中和若しくは複分解
の程度に応じてけい酸膠状物を生成し、反応混合
物中の粉末、粒状若しくは小塊状のアルカリ性け
い酸カリ（このものは、前記反応により中性若し
くは弱酸性に変化している場合がある）を包含粘
着させる。この粘着されたアルカリ性けい酸カリ
の形状は、反応器の構造、反応条件、及び必要に
応じて添加する有機膠状物及び／又は他の肥効原
料の種類および添加量により、微粒状、粒状、若
しくは小塊状となる。 次に、本発明において必要に応じて使用する有
機膠状物とは、例えばポリビニルアルコール、カ
ルボキシメチルセルロースのような合成若しくは
半合成の水溶性高分子のほか、ゼラチン、膠のよ
うな天然の水溶性高分子をもいい、前記反応混合
物中への添加方法は、粉状、粒状若しくは細片状
の有機膠状物を逐次添加してもよく、適量の水に
溶解して添加してもよい。添加量は、目的とする
本発明の化成肥料の形態換言すれば粒度、硬度に
よつて異なり、また、前記反応混合物中において
生成している珪酸膠状物の量比によつても異なる
が、該反応混合物に対して重量比で１％ないし、
0.01％好ましくは0.5％ないし0.05％である。添加
条件は特に制限されないが、該反応混合物の反応
器内での状態に合わせて、室温ないし300℃、５
分ないし５時間で撹拌、転動若しくは流動させつ
つ有機膠状物が実質的に均一に混合されるまで行
う。 次に、本発明において、必要に応じて使用する
肥効原料とは、窒素、リン酸若しくはカリを含有
する肥効を有する工業原料をいい、また、いわゆ
る微量要素、例えば、マグシウム、マンガン、ホ
ウ素、銅鉄等を含有する工業原料いう。前記反応
混合物中への肥効原料の添加量は前記三要素に係
る肥効原料の場合、前記反応混合物に対して重量
比で１％ないし300％好ましくは20％ないし200％
である。たゞし、本発明に係るアルカリ性けい酸
カリは緩効性カリおよびリン酸を含有するから、
窒素以外の肥効原料を加えないことも多い。同様
に微量要素の添加量は、前記反応混合物に対し
て、重量比で0.1％ないし10％好ましくは0.2％な
いし５％である。これらの肥効原料を前記反応混
合物に混合する他の条件は、前記有機膠状物の場
合と同様で、充分均一に混合できる。 このように、前記反応混合物に必要な有機膠状
物及び／又は必要な肥効原料を混合したもの（以
下最終混合物という）は、前述のようにけい酸膠
状物若しくはけい酸膠状物と有機膠状物の包含粘
着作用によつて使用上望ましい形態（微粒状、粒
状、若しくは小塊状）をとらせることができる。 次に、本発明の肥料の肥料としての特性につき
説明する。本発明の肥料は、このけい酸膠状物の
特性とけいリン酸カリの特性とを夫々活用して必
要な他の肥効原料等を加えて複合し、化成肥料化
したものである。かゝる製法に起因して、この肥
料の土壌中での効果として次の機能がある。即
ち、多量の水分と常時接触してもこの肥料粒子中
に含まれるけい酸ゲル膜の作用によつて粒子内の
可溶性塩の溶出は少い。これは、この肥料粒子中
のけい酸膠状物の半透膜性は土壌作用と植物の吸
収利用作用によつて破壊されて肥料塩は溶出す
る。しかし、そのあとには直ちに新な半透膜が修
複形成されて肥料塩の過剰な溶脱流亡を起さな
い。さらに過剰分であつて土壌中へ残つたけい酸
膠状物は、土壌中のシルト分を結合接着して、土
壌中の団粒の形成に寄する。また、該膠状物は流
亡しようとする肥料分を吸着して植物により利用
されるように貯へる作用がある。以上のように、
本肥料は、単なる肥効ばかりでなく、肥料経済、
土壌の改良ならびに保全までも期待される多効果
肥料である。以下に参考例、実施例をもつて、本
発明を説明する。 参考例 （アルカリ性けいリン酸カリの製造法） 石炭灰粉末370ｇ、リン酸―水素カリウム粉末
450ｇ、消石灰粉末210ｇを充分混合したものに20
（％）の苛性カリ水溶液175ｇｒを散布しながら混
合し、該混合品を800〜1000℃で３時間焼成した
のち放冷して新規肥料組成物の1000ｇを灰色の粉
末として得られた。該組成物の性状は、次のな
いしの特徴を有する。 リン酸分 18.1％ 加里分 25.3％ 珪酸分 17.7％ の肥効成分を含有し、 珪リン酸カリを含む灰色の粉末で水に難溶であ
るがクエン酸には溶け易く、鉄、石灰、マグネ
シアを微量要素として含有する。 既存のけい酸カリが肥料成分（K₂₀）を21％
〜25％しか含まないのに反し、この製品は、カ
リ分の他に18％のリン酸を含み肥料成分が高
い。 公知の塩化カリ、硫酸カリが水溶性で溶脱流
亡があるのに対して、本例で得られた製品のカ
リ分は、難溶性で溶脱流亡が極めて少い。 酸根としては、作物に吸収されるリン酸根の
みを含有し、塩素や硫酸根を含まないので、土
壌を酸性化しない。又、リン酸分も緩効性でリ
ン酸吸収量が増加し、土壌による固定化が少
い。 実施例 １ 含水アルカリ性けいリン酸カリ（乾量1000Kg）
をリン酸１アンモニア（100Kg）とリン酸（30％）
の水溶液（液量200Kg）と容量２m³の撹拌器体反
応器中で室温で℃２時間で中和分解し、反応混合
物中にけい酸膠状物を生成させた。該混合物に尿
素―ホルムアルデヒド系縮合重合物400Kg（乾量
100Kg）を加えて混合後容量２m³のパン造粒機に
移し、室温で混和造粒後乾燥した。収量1330Kg 実施例 ２ アルカリ性けいリン酸カリ（乾量1000Kg）をリ
ン酸と硫酸の混酸300Kg（P₂O₅分25（％）、SO₃分
2.5（％）で容量２m³の撹拌器付反応器中で室温で
３時間噴霧処理し、けい酸膠状物を生成させた。
この生成物全量に対し緩効性窒素肥料２―オキソ
―４―メチル―６―ウレイドヘキサヒドロピリミ
ジン（チツソ(株)製CDU）400Kgを加えて混合後、
実施例１と同様に造粒乾燥した。収量1450Kg 実施例 ３ 本発明の方法により得られた前記試製品２種に
ついて肥効試験を行つた。実施例１により得られ
た試製品１、実施例２により得られた試製品２の
肥料含有成分は次の如きものであつた。

【表】 試験区は、標準区として硫安、過リン酸石灰お
よび塩化カリを用い、試験区は、試製品に硫安過
リン酸石灰を加えて成分量調整を行つた。なお試
験は、ポツトによる水稲砂耕裁培法とした。試験
成積は、つぎの如くであつた。

【表】 標準区は、植付当初より濃度障害の発生がみら
れた。一方、試製品区は、いづれも濃度障害はみ
られなかつた。また、標準区の濃度障害は、生育
途中で枯死したので修複さず、収獲時まで残つ
た。これに対し、試製品は濃度障害を生起させな
いばかりでなく、植物体を強健にする性質がある
ことも認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ けいリン酸カリを有効成分とする難溶かつア
   ルカリ性の肥効原料を無機強酸若しくは無機強酸
   の酸性塩と反応させ、該けいリン酸カリの一部若
   しくは全部を中和若しくは複分解させることによ
   り、珪酸ゲル若しくは珪酸ゲルを生成させ、さら
   に必要な有機膠状物及び必要な肥効原料を加えて
   混合し、該混合物中の肥効成分原料若しくは反応
   物を相互に粘着させてなる化成肥料。 ２ 無機強酸として、塩酸、硫酸、硝酸、リン
   酸、若しくはそれらの２種以上を混合使用し若し
   くは併用してなる特許請求の範囲１に記載された
   肥料。 ３ 無機強酸の酸性塩が、硫酸水素アンモニウ
   ム、リン酸／アンモニウム若しくはそれらを混合
   使用し、若しくは併用してなる特許請求の範囲１
   に記載された肥料。 ４ 混合物中の肥効成分を相互に粘着させた後若
   しくは粘着させつつ造粒させてなる特許請求の範
   囲１〜３のいづれか一つに記載された肥料。 ５ 必要な肥効成分原料が、窒素肥料、カリ肥
   料、リン酸肥料若しくは、微量要素である特許請
   求の範囲１〜４のいずれか一つに記載された肥
   料。 ６ 有機膠状物がポリビニルアルコール、カルボ
   キシメチルセルローズ、ゼラチン若しくは膠から
   選ばれた１若しくは２以上の物質である特許請求
   の範囲１〜５のいづれか一つに記載された肥料。