JPH0228557B2 - Keisankarihiryonoseizohoho - Google Patents
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Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Description
本発明は塩化カリウムを原料とするク溶性の珪
酸カリ肥料の製造方法に関する。 ク溶性の珪酸カリ肥料は水に溶解せず植物の根
から排泄されるクエン酸によつて溶解されるので
雨水による流亡がなく、肥持ちが良いという利点
がある。この種の珪酸カリ肥料は火力発電所等の
微粉炭燃焼炉から発生する廃ガス中のダスト、す
なわちフライアツシユと、カリ源とを混合して焼
成することによつて製造されている。そして、カ
リ源としては、炭酸カリウム、水酸化カリウム、
硫酸カリウム等が用いられている。焼成によるこ
れらの反応を式で示すと次の通りである。 (a) K2CO3→K2O＋CO2 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 （ク溶性） (b) 2KOH→K2O＋H2O K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 (c) K2SO4→K2O＋SO3 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 すなわち、各カリウム塩が焼成によつて分解さ
れて酸化カリウムを生じ、この酸化カリウムがフ
ライアツシユ中の二酸化珪素と反応してク溶性の
珪酸カリウムが製造されるのである。 しかしながら、生産コストの低下を望むなら
ば、もつとも安価な塩化カリウムをカリ源とする
ことが有利である。ところが、塩化カリウムを上
記の如くフライアツシユと混合して焼成しても塩
化カリウムを分解させて酸化カリウムとすること
は非常に困難であり、仮にこれを可能ならしめた
としても塩素ガスが高温状態で発生するので、塩
化カリウムをカリ源とする方法は未だ見出されて
いない。 したがつて、本発明の目的は、塩化カリウムを
原料としてク溶性の珪酸カリ肥料を製造する方法
を提供することにある。 本発明によれば、塩化カリウムと硫酸マグネシ
ウムとを溶液中で反応させて硫酸カリウムの沈澱
と塩化マグネシウム溶液とを得、前記カリウムの
沈澱は分離し珪酸カリ肥料の製造に用い、前記塩
化マグネシウム溶液には消石灰を添加反応させて
水酸化マグネシウムの沈澱と塩化カルシウム溶液
とを得、前記水酸化マグネシウムの沈澱は分離し
て前記珪酸カリ肥料の製造の際に生ずる二酸化硫
黄と反応させて三酸化硫黄マグネシウムとし、該
三酸化硫黄マグネシウムを酸化して硫酸マグネシ
ウムとして再使用し、前記塩化カルシウム溶液は
排出するようにしている。 これらの反応を式で示すと次の通りである。
酸カリ肥料の製造方法に関する。 ク溶性の珪酸カリ肥料は水に溶解せず植物の根
から排泄されるクエン酸によつて溶解されるので
雨水による流亡がなく、肥持ちが良いという利点
がある。この種の珪酸カリ肥料は火力発電所等の
微粉炭燃焼炉から発生する廃ガス中のダスト、す
なわちフライアツシユと、カリ源とを混合して焼
成することによつて製造されている。そして、カ
リ源としては、炭酸カリウム、水酸化カリウム、
硫酸カリウム等が用いられている。焼成によるこ
れらの反応を式で示すと次の通りである。 (a) K2CO3→K2O＋CO2 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 （ク溶性） (b) 2KOH→K2O＋H2O K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 (c) K2SO4→K2O＋SO3 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 すなわち、各カリウム塩が焼成によつて分解さ
れて酸化カリウムを生じ、この酸化カリウムがフ
ライアツシユ中の二酸化珪素と反応してク溶性の
珪酸カリウムが製造されるのである。 しかしながら、生産コストの低下を望むなら
ば、もつとも安価な塩化カリウムをカリ源とする
ことが有利である。ところが、塩化カリウムを上
記の如くフライアツシユと混合して焼成しても塩
化カリウムを分解させて酸化カリウムとすること
は非常に困難であり、仮にこれを可能ならしめた
としても塩素ガスが高温状態で発生するので、塩
化カリウムをカリ源とする方法は未だ見出されて
いない。 したがつて、本発明の目的は、塩化カリウムを
原料としてク溶性の珪酸カリ肥料を製造する方法
を提供することにある。 本発明によれば、塩化カリウムと硫酸マグネシ
ウムとを溶液中で反応させて硫酸カリウムの沈澱
と塩化マグネシウム溶液とを得、前記カリウムの
沈澱は分離し珪酸カリ肥料の製造に用い、前記塩
化マグネシウム溶液には消石灰を添加反応させて
水酸化マグネシウムの沈澱と塩化カルシウム溶液
とを得、前記水酸化マグネシウムの沈澱は分離し
て前記珪酸カリ肥料の製造の際に生ずる二酸化硫
黄と反応させて三酸化硫黄マグネシウムとし、該
三酸化硫黄マグネシウムを酸化して硫酸マグネシ
ウムとして再使用し、前記塩化カルシウム溶液は
排出するようにしている。 これらの反応を式で示すと次の通りである。
【表】
上記式において、塩化カリウムと硫酸マグネシ
ウムとの反応は複分解によつて生ずる硫酸カリウ
ムが塩化マグネシウムより著しく溶解度が低いの
で反応が進行するものであり、同様に塩化マグネ
シウムと消石灰との反応も水酸化マグネシウムが
塩化カルシウムより著しく溶解度が低いので反応
が進行するのである。また、二酸化硫黄を水酸化
マグネシウムで吸収させることは排煙脱硫装置と
して通常採用されている公知の技術である。また
塩化カルシウムは排水として放出することが法的
にも許可されている。 このように、本発明では硫酸マグネシウムが循
環再使用され、循環中の流失分を補うだけである
からその費用は僅かである。さらに消費される消
石灰も極めて低価格である。したがつてカリ源と
して炭酸カリウム、水酸化カリウム、硫酸カリウ
ム等を用いた場合に比べて大幅にコストを低下さ
せることができる。 本発明の実施に際し、硫酸カリウムを用いて珪
酸カリ肥料を製造する方法としては、硫酸カリウ
ムとフライアツシユと微粉炭とを混合して還元性
雰囲気下にて焼成する方法が好ましい。この反応
は次式で示される。 K2SO4＋（１／２）Ｃ→K2O＋SO2 ＋（１／２）CO2 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 このように、上記式の反応によれば、二酸化硫
黄が発生するので、この二酸化硫黄を前記したよ
うに水酸化マグネシウムと反応させることができ
る。 次に本発明を図面に従つてより具体的に説明す
る。 塩化カリウムの結晶をフイーダ１により徐々に
反応槽２内に添加する。反応槽２内にはあらかじ
め硫酸マグネシウム溶液が貯溜されており、硫酸
マグネシウムと塩化カリウムとは撹拌されながら
溶液中で反応し、複分解によつて生じた硫酸カリ
ウムが沈澱すると共に塩化マグネシウムの溶液と
なる。沈澱した硫酸カリウムは遠心分離機３で分
離し、フイーダ４に導入する。なお、遠心分離機
３の代りに濾過機を用いることもできる。一方フ
イーダ５にはフライアツシユを導入し、フイーダ
６には石炭粉を導入する。そしてフイーダ４，
５，６より、硫酸カリウム、フライアツシユ、石
炭粉を所定配合比にて混合機７に供給する。この
場合、必要に応じて水、アルコール廃液等のバイ
ンダーを添加してもよい。これらの原料を混合機
７にて充分に混合した後、造粒機８に送り、直径
２〜５mm程度に造粒する。そして造粒された原料
を乾燥機９に送つて充分に乾燥する。この場合、
乾燥に使用する熱風の温度は300〜400℃、乾燥時
間は10〜20分間程度が適当である。乾燥された原
料を焼成炉１０に送り、還元性雰囲気下にて500
〜800℃で焼成する。これによつて、前述の如く、
硫酸カリウムは石炭粉と反応して酸化カリウム
と、二酸化硫黄と、二酸化炭素に分解され、さら
に、酸化カリウムはフライアツシユに含まれる二
酸化珪素と反応してク溶性の珪酸カリウムとな
る。生じた廃ガスは、二酸化硫黄、二酸化炭素、
一酸化炭素等からなり、これらをガス洗浄機１１
に送る。ところで、遠心分離機３にて硫酸カリウ
ムを除去された塩化マグネシウム溶液は反応槽１
３に送る。また反応槽１３にはフイーダ１４より
消石灰を添加させ、撹拌状態で塩化マグネシウム
と消石灰とを反応させて、水酸化マグネシウムの
沈澱と、塩化カルシウム溶液とを生成させる。そ
して水酸化マグネシウムの沈澱は濾過式の分離機
１５で分離させ、ガス洗浄機１１に送り、残つた
塩化カルシウム溶液は排出する。ガス洗浄機１１
では、焼成炉１０より送られた廃ガス中に含まれ
る二酸化硫黄が水酸化マグネシウムに吸収させて
三酸化マグネシウムが生成し、廃ガス中に含まれ
た他の成分、すなわち二酸化炭素、一酸化炭素等
は大気に放出する。生成した三酸化硫黄マグネシ
ウムは酸化塔１２に送り、ここで酸化させて硫酸
マグネシウムとし、反応槽２に返送する。このよ
うにして反応を繰り返すことにより、塩化カリウ
ムをカリ源としてク溶性の珪酸カリ肥料を製造す
ることができる。なお１６は循環中に消耗した水
酸化マグネシウムを補うためのフイーダである。 実施例 図に示す装置を使用して、塩化カリウムをカリ
源として珪酸カリ肥料を製造した。 硫酸マグネシウム12Kg、水48Kgからなる25％硫
酸マグネシウム溶液を反応槽２に入れ、撹拌下に
てフイーダ１より塩化カリウムの結晶を14.8Kg
徐々に添加して、25〜30℃にて120分間反応させ
た。その結果、硫酸カリウムの沈澱17Kgと19％の
塩化マグネシウム溶液が得られた。 硫酸カリウムの沈澱17Kgは遠心分離機３で分離
してフイーダ４に送り、フイーダ５からはフライ
アツシユ34.5Kg、フイーダ６からは石炭粉１Kgを
混合機７に供給して、これらの原料を混合した。
その後、原料を造粒機８に送り、約３mm径の粒状
に造粒した後、乾燥機９に入れ200℃にて20分間
乾燥させた。乾燥された原料を焼成炉（電気炉）
１０に送り、還元性雰囲気下にて650℃で40分間
焼成し、ク溶性の珪酸カリ肥料43Kgを得ることが
できた。なお焼成炉１０で発生した廃ガスはガス
洗浄機１１に送つた。 一方遠心分離機３で分離した塩化マグネシウム
溶液は反応槽１３に送り、144Kgの水を添加して
濃度を約５％とし、60℃まで加温した。そして反
応槽１３にて撹拌しながらフイーダ１４より消石
灰7.5Kgを徐々に添加し、約１時間反応させて水
酸化マグネシウムの沈澱5.9Kgを得た。この水酸
化マグネシウムの沈澱5.9Kgを分離機１５で分離
してガス洗浄機１１に送り焼成炉１０からの廃ガ
スと反応させて三酸化硫黄マグネシウムとし、こ
れを酸化塔１２で酸化させた結果、硫酸マグネシ
ウム11.8Kgを得た。また分離機１５で分離された
約5.7％の塩化カルシウム溶液は系外に排出した。 以上の結果から明らかなように硫酸マグネシウ
ムの回収率は約98％であり、原料塩化カリウムに
対する珪酸カリウムの収率は約98％であつた。 次に、他のカリ源を原料として珪酸カリ肥料を
製造する場合と、本発明にしたがつて塩化カリウ
ムをカリ源として珪酸カリ肥料を製造する場合と
のコスト上の相違について概算する。 昭和57年11月の時点において、各カリ源のコス
トは次の如くである。
ウムとの反応は複分解によつて生ずる硫酸カリウ
ムが塩化マグネシウムより著しく溶解度が低いの
で反応が進行するものであり、同様に塩化マグネ
シウムと消石灰との反応も水酸化マグネシウムが
塩化カルシウムより著しく溶解度が低いので反応
が進行するのである。また、二酸化硫黄を水酸化
マグネシウムで吸収させることは排煙脱硫装置と
して通常採用されている公知の技術である。また
塩化カルシウムは排水として放出することが法的
にも許可されている。 このように、本発明では硫酸マグネシウムが循
環再使用され、循環中の流失分を補うだけである
からその費用は僅かである。さらに消費される消
石灰も極めて低価格である。したがつてカリ源と
して炭酸カリウム、水酸化カリウム、硫酸カリウ
ム等を用いた場合に比べて大幅にコストを低下さ
せることができる。 本発明の実施に際し、硫酸カリウムを用いて珪
酸カリ肥料を製造する方法としては、硫酸カリウ
ムとフライアツシユと微粉炭とを混合して還元性
雰囲気下にて焼成する方法が好ましい。この反応
は次式で示される。 K2SO4＋（１／２）Ｃ→K2O＋SO2 ＋（１／２）CO2 K2O＋nSiO2→K2O・nSiO2 このように、上記式の反応によれば、二酸化硫
黄が発生するので、この二酸化硫黄を前記したよ
うに水酸化マグネシウムと反応させることができ
る。 次に本発明を図面に従つてより具体的に説明す
る。 塩化カリウムの結晶をフイーダ１により徐々に
反応槽２内に添加する。反応槽２内にはあらかじ
め硫酸マグネシウム溶液が貯溜されており、硫酸
マグネシウムと塩化カリウムとは撹拌されながら
溶液中で反応し、複分解によつて生じた硫酸カリ
ウムが沈澱すると共に塩化マグネシウムの溶液と
なる。沈澱した硫酸カリウムは遠心分離機３で分
離し、フイーダ４に導入する。なお、遠心分離機
３の代りに濾過機を用いることもできる。一方フ
イーダ５にはフライアツシユを導入し、フイーダ
６には石炭粉を導入する。そしてフイーダ４，
５，６より、硫酸カリウム、フライアツシユ、石
炭粉を所定配合比にて混合機７に供給する。この
場合、必要に応じて水、アルコール廃液等のバイ
ンダーを添加してもよい。これらの原料を混合機
７にて充分に混合した後、造粒機８に送り、直径
２〜５mm程度に造粒する。そして造粒された原料
を乾燥機９に送つて充分に乾燥する。この場合、
乾燥に使用する熱風の温度は300〜400℃、乾燥時
間は10〜20分間程度が適当である。乾燥された原
料を焼成炉１０に送り、還元性雰囲気下にて500
〜800℃で焼成する。これによつて、前述の如く、
硫酸カリウムは石炭粉と反応して酸化カリウム
と、二酸化硫黄と、二酸化炭素に分解され、さら
に、酸化カリウムはフライアツシユに含まれる二
酸化珪素と反応してク溶性の珪酸カリウムとな
る。生じた廃ガスは、二酸化硫黄、二酸化炭素、
一酸化炭素等からなり、これらをガス洗浄機１１
に送る。ところで、遠心分離機３にて硫酸カリウ
ムを除去された塩化マグネシウム溶液は反応槽１
３に送る。また反応槽１３にはフイーダ１４より
消石灰を添加させ、撹拌状態で塩化マグネシウム
と消石灰とを反応させて、水酸化マグネシウムの
沈澱と、塩化カルシウム溶液とを生成させる。そ
して水酸化マグネシウムの沈澱は濾過式の分離機
１５で分離させ、ガス洗浄機１１に送り、残つた
塩化カルシウム溶液は排出する。ガス洗浄機１１
では、焼成炉１０より送られた廃ガス中に含まれ
る二酸化硫黄が水酸化マグネシウムに吸収させて
三酸化マグネシウムが生成し、廃ガス中に含まれ
た他の成分、すなわち二酸化炭素、一酸化炭素等
は大気に放出する。生成した三酸化硫黄マグネシ
ウムは酸化塔１２に送り、ここで酸化させて硫酸
マグネシウムとし、反応槽２に返送する。このよ
うにして反応を繰り返すことにより、塩化カリウ
ムをカリ源としてク溶性の珪酸カリ肥料を製造す
ることができる。なお１６は循環中に消耗した水
酸化マグネシウムを補うためのフイーダである。 実施例 図に示す装置を使用して、塩化カリウムをカリ
源として珪酸カリ肥料を製造した。 硫酸マグネシウム12Kg、水48Kgからなる25％硫
酸マグネシウム溶液を反応槽２に入れ、撹拌下に
てフイーダ１より塩化カリウムの結晶を14.8Kg
徐々に添加して、25〜30℃にて120分間反応させ
た。その結果、硫酸カリウムの沈澱17Kgと19％の
塩化マグネシウム溶液が得られた。 硫酸カリウムの沈澱17Kgは遠心分離機３で分離
してフイーダ４に送り、フイーダ５からはフライ
アツシユ34.5Kg、フイーダ６からは石炭粉１Kgを
混合機７に供給して、これらの原料を混合した。
その後、原料を造粒機８に送り、約３mm径の粒状
に造粒した後、乾燥機９に入れ200℃にて20分間
乾燥させた。乾燥された原料を焼成炉（電気炉）
１０に送り、還元性雰囲気下にて650℃で40分間
焼成し、ク溶性の珪酸カリ肥料43Kgを得ることが
できた。なお焼成炉１０で発生した廃ガスはガス
洗浄機１１に送つた。 一方遠心分離機３で分離した塩化マグネシウム
溶液は反応槽１３に送り、144Kgの水を添加して
濃度を約５％とし、60℃まで加温した。そして反
応槽１３にて撹拌しながらフイーダ１４より消石
灰7.5Kgを徐々に添加し、約１時間反応させて水
酸化マグネシウムの沈澱5.9Kgを得た。この水酸
化マグネシウムの沈澱5.9Kgを分離機１５で分離
してガス洗浄機１１に送り焼成炉１０からの廃ガ
スと反応させて三酸化硫黄マグネシウムとし、こ
れを酸化塔１２で酸化させた結果、硫酸マグネシ
ウム11.8Kgを得た。また分離機１５で分離された
約5.7％の塩化カルシウム溶液は系外に排出した。 以上の結果から明らかなように硫酸マグネシウ
ムの回収率は約98％であり、原料塩化カリウムに
対する珪酸カリウムの収率は約98％であつた。 次に、他のカリ源を原料として珪酸カリ肥料を
製造する場合と、本発明にしたがつて塩化カリウ
ムをカリ源として珪酸カリ肥料を製造する場合と
のコスト上の相違について概算する。 昭和57年11月の時点において、各カリ源のコス
トは次の如くである。
【表】
したがつてカリウム1tあたりのコストは、次の
ようになる。 （カリ源） （K1tあたりのコスト） K2CO3 318600円／ｔ KOH 239100円／ｔ K2SO4 156300円／ｔ KCl 88500円／ｔ このようにカリ源としては塩化カリウムが最も
安価である。ところで、本発明においては、消石
灰が消費されるのでそのコスト分を考慮すると次
のようになる。 本発明によれば２モルの塩化カリウムの処理に
対して消石灰１モルを消費する。1tのカリウムを
含有する塩化カリウムは１÷0.53＝1.92tである。
塩化カリウム1.92tの処理に要する消石灰の量は
次式で計算される。 1.92×74／112≒1.27t 消石灰のコストは、22000円／ｔであるから、
消費される消石灰のコストは、22000円×1.27≒
27900円である。したがつてカリウム1tあたりの
合計のコストは、88500円＋27900円＝116400円と
なる。これはカリ源として炭酸カリウムを用いた
場合の37％、水酸化カリウムを用いた場合の49
％、硫酸カリウムを用いた場合の74％となる。 以上説明したように、本発明によればカリ源と
して塩化カリウムを用いて珪酸カリ肥料を製造す
るので大幅なコスト低減を図ることができる。
ようになる。 （カリ源） （K1tあたりのコスト） K2CO3 318600円／ｔ KOH 239100円／ｔ K2SO4 156300円／ｔ KCl 88500円／ｔ このようにカリ源としては塩化カリウムが最も
安価である。ところで、本発明においては、消石
灰が消費されるのでそのコスト分を考慮すると次
のようになる。 本発明によれば２モルの塩化カリウムの処理に
対して消石灰１モルを消費する。1tのカリウムを
含有する塩化カリウムは１÷0.53＝1.92tである。
塩化カリウム1.92tの処理に要する消石灰の量は
次式で計算される。 1.92×74／112≒1.27t 消石灰のコストは、22000円／ｔであるから、
消費される消石灰のコストは、22000円×1.27≒
27900円である。したがつてカリウム1tあたりの
合計のコストは、88500円＋27900円＝116400円と
なる。これはカリ源として炭酸カリウムを用いた
場合の37％、水酸化カリウムを用いた場合の49
％、硫酸カリウムを用いた場合の74％となる。 以上説明したように、本発明によればカリ源と
して塩化カリウムを用いて珪酸カリ肥料を製造す
るので大幅なコスト低減を図ることができる。
図面は本発明を実施するための装置を示すフロ
ーシートである。 １…フイーダ、２…反応槽、３…遠心分離機、
４，５，６…フイーダ、７…混合機、８…造粒
機、９…乾燥機、１０…焼成炉、１１…ガス洗浄
機、１２…酸化塔、１３…反応槽、１４…フイー
ダ、１５…分離機、１６…フイーダ。
ーシートである。 １…フイーダ、２…反応槽、３…遠心分離機、
４，５，６…フイーダ、７…混合機、８…造粒
機、９…乾燥機、１０…焼成炉、１１…ガス洗浄
機、１２…酸化塔、１３…反応槽、１４…フイー
ダ、１５…分離機、１６…フイーダ。
Claims (1)
- １ 塩化カリウムと硫酸マグネシウムとを溶液中
で反応させて硫酸カリウムの沈澱と塩化マグネシ
ウム溶液とを得、前記硫酸カリウムの沈澱は分離
し珪酸カリ肥料の製造に用い、前記塩化マグネシ
ウム溶液には消石灰を添加反応させて水酸化マグ
ネシウムの沈澱と塩化カルシウム溶液とを得、前
記水酸化マグネシウムの沈澱は分離して前記珪酸
カリ肥料の製造の際に生ずる二酸化硫黄と反応さ
せて三酸化硫黄マグネシウムとし、該三酸化硫黄
マグネシウムを酸化して硫酸マグネシウムとして
再使用し、前記塩化カルシウム溶液は排出するこ
とを特徴とする珪酸カリ肥料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52583A JPH0228557B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | Keisankarihiryonoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52583A JPH0228557B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | Keisankarihiryonoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128288A JPS59128288A (ja) | 1984-07-24 |
| JPH0228557B2 true JPH0228557B2 (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=11476178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52583A Expired - Lifetime JPH0228557B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | Keisankarihiryonoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0228557B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT503073B1 (de) | 2006-05-03 | 2009-08-15 | Ash Dec Umwelt Ag | Verfahren zur abtrennung von schwermetallen und ascheagglomerat |
| KR102242573B1 (ko) * | 2018-10-31 | 2021-04-20 | 대한민국 | 이탈리안 라이그라스 재배를 위한 시비 방법 및 이를 위한 복합비료 |
-
1983
- 1983-01-07 JP JP52583A patent/JPH0228557B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128288A (ja) | 1984-07-24 |
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