JPH0426512A

JPH0426512A - 粒状硫安の製造方法

Info

Publication number: JPH0426512A
Application number: JP13069890A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tonooka; 殿岡　孝支
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は粒状硫安の製造方法に関し、特に大粒の硫安を
製造する方法に関する。

〈従来の技術〉肥料として使用される硫安は、近年大粒で丸みのあるも
のが好まれるようになっている。

これは、他のリン酸肥料やカリ肥料と混合して散布する
際に、均一に混合するために、粒度と粒形を揃える必要
があるからである。　また、粒度を揃えて混合したもの
を、バラ状のまま輸送して施肥することによりコストを
安（する方法が導入されていることも、前記要求を高め
る要因となっている。

従来の副生硫安製造方法においては１例えば、第１図に
示すように、コークス炉ガス中のアンモニアを、アンモ
ニア吸収装置を用いて遊離硫酸を含む硫酸アンモニウム
水溶液（以下。

母液という）で吸収し、硫安を生成させている。　そし
て、飽和度、遊離硫酸濃度、温度および不純物成分を一
定にした母液を晶析装置に供給し、水分を蒸発させるこ
とにより、母液を濃縮し、硫安結晶を生成・成長させる
。

方、晶析装置の底部からは、粒状の硫安を母液と共に抜
き出し、結晶と母液とを分離し、乾燥したのち篩い分け
を行ない、使用者の要求にあった粒度にして出荷してい
る。

コークス炉ガスから得られる粒状の硫安の結晶は、形状
が一般的に六角柱状や四角柱状である。　そこで、大径
で且つ丸みを帯びた形状のものを製造するには、特公昭
６０−３８３３６号、特公昭６０−３８３３７号、特公
昭６０−３８３３８号等の各公報のように、媒晶剤とし
て硝酸または硝酸アンモニウム、スルファミン酸または
スルファミン酸アンモニウムなどを添加して晶析する方
法がある。　さらに、同様の方法として、特開昭６３−
１０３８２０号公報は媒晶剤を加え、さらに鉄イオン濃
度を制御することにより、大粒、丸形で硬度の高い結晶
を得ることを開示している。

また、媒晶剤を加えずに大粒の硫安を得る方法が、特公
昭６３−５１９７０号、特開昭６３−１０３８２１号の
各公報に開示されており、これらは微細な硫安を種結晶
として添加する方法である。

〈発明が解決しようとする課題〉前述の方法には、次のような問題があった。　すなわち
媒晶剤を添加する方法では、造粒条件の制御が複雑であ
るほか製品硫安に不純物が残留し、品質を損うという問
題があった。　また、種結晶を添加する方法では、相似
形の結晶を成長させることができるにもかかわらず次の
ような問題点があった。

（１）　　硫安を微粉砕して添加する必要がある。

（２）多量に微粉砕した種硫安を、多量に系外から結晶
缶へ添加する必要がある。

更には、粒状硫安を製造するために新たに、運搬層型（
Ｄ、Ｔ、Ｂ型）等の撹拌羽根機構を有する晶析装置を導
入することもあり、経済上の問題があった。

そこで、本発明は、母液の性状、結晶晶析装置、操業条
件等の変更、媒晶剤の添加、晶析系外からの種結晶の添
加等を行わずに、硫安の結晶形状を目的とする形に、ま
た、粒度を目的とする大きさに自由に変更できる粒状硫
安の製造方法を提供することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉結晶硫安の形状が晶析装置内での結晶核生成時の形状に
より決定されること、また結晶核からの生長度合により
結晶粒度の大きさが変化すること等は１周知の事実であ
る。

これらの基本的な事実から、鋭意研究の結果、一般に導
入されているクリスタルオスロー型晶析装置を用いて、
目的とする結晶粒度や結晶形状を得るためには、晶析装
置で最初に生成した微細結晶を晶析槽外へ抜き出し、分
級装置にて目的とする粒度の結晶を分離し、分離後の微
細な結晶を含むスラリーを、再度結晶製造用として結晶
晶析槽等に戻すことにより目的とする形状、粒度の硫安
結晶を生産することが可能であることを見出し、本発明
を成すに至った。

すなわち、本発明は、母液を母液循環槽、次いで晶析装
置に導入して粒状硫安を製造する方法において、晶析装
置から抜き出したスラリーを分級して得られる細粒硫安
スラリーまたは該細粒硫安スラリーに不飽和の硫安溶液
を加えて得られる希釈細粒硫安スラリーを前記母液循環
槽および／または晶析装置へ戻すことを特徴とする粒状
硫安の製造方法を提供するものである。

以下に図面を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明する
。

第１図には本発明方法を実施するフローチャートの一例
を示す。　アンモニア源としては、粗コークス炉ガスを
用いる。　粗コクス炉ガスは、本発明方法の実施前に、
ガス液、タール、ベンゼン類のばか酸性ガス成分（Ｈ，
ｓ、ＨＣＮ、Ｃｏ、など）が予め除去されて調製される
。　このコークス炉ガスを、第１図に示すように、アン
モニア吸収装置１に装入する。

アンモニア吸収装置ｌでは、母液循環槽２で硫酸および
水を混合して造った硫酸アンモニウムを含有する母液と
結晶晶析装置３からオーバーフローしてきた母液を大量
にスプレーし、コークス炉ガス中のアンモニアと向流接
触し、吸収装置出口へと上昇する間にアンモニアは吸収
除去される。　アンモニアを遊離硫酸濃度的３５　ｇ／
１以上（好ましくは、４０　ｇ／ｎ以上）の条件で操作
すれば、コークス炉ガス中のアンモニア濃度を０．２ｇ
／Ｎｍ”以下にすることができ、アンモニアを除去した
精製コークス炉ガスとして所望の場所へ送ることができ
る。

晶析装置としては種々のものがあるが、本発明では一般
に用いられているオス口型のものをそのまま用いること
ができる。　特に、撹拌羽根機構を有する運搬層型（Ｄ
ＴＢ型またはＤＰ型）などを必ずしも用いる必要はない
。

晶析装置ではその型の特長に応じて結晶晶析がなされる
。　オス口型晶析装置では、アンモニア吸収装置１から
の母液は晶析装置３内を循環している循環母液と混合さ
れ、これら母液は濃縮、冷却され約４３〜５３℃となる
。　濃縮、冷却された過飽和母液は硫安結晶を形成し、
形成された結晶は結晶懸濁層を通過しつつ成長し、晶析
装置３の底部に沈下する。　残りの母液は晶析装置３よ
りオーバーフローして母液循環槽２に戻される。

晶析装置３の底部に蓄積された硫安結晶はスラリー状態
をなし、次の固液分離工程に送られる。

従来は、この硫安結晶を含むスラリーは、第１図に点線
り、で示すように、供給槽４、脱水装置５、乾燥装置６
、篩分は装置７などを経て一般的に行なわれているよう
にして製品とされる。

一方、本発明においては、第１図に太線で示すように操
業する。　すなわち晶析装置３で形成された硫安結晶を
、太線Ｌ０で示すように第１図に示す分級装置ｌＯに装
入して粗粒（すなわち大形の）結晶部と細粒結晶部に分
級し、粗粒結晶部は太線り、で示すように供給槽４以下
のラインにて通常通り製品化する。　これにより大粒の
硫安結晶を得られるようにする。

他方、細粒結晶部は分級装置１０から太線Ｌ１で示すよ
うに結晶晶析装置３および／または母液循環槽２に戻さ
れ、種硫安として母液中の硫酸アンモニウムの結晶用と
して用いられる。

ここで、粗粒結晶と細粒結晶の粒径の境界は任意に選択
すればよいのであるが、２０メツシユ以下のものは細粒
結晶として処理するのが好適である。

細粒結晶部をり、で示すように母液循環槽２や晶析装置
３に戻す途中で冷却によって硫安結晶核の生成を防止す
るように、太線り、で示すように、母液循環槽２からの
加温されている母液を太線り、の途中に加えて希釈に用
いるようにすれば、更に安定した製品を得ることができ
る。

本発明において用いる分級装置としては、硫安結晶を必
要とする粒度に分級できるものであればいかなるものを
用いてもよいが、その代表例を第２図、第３図および第
４図に例示する。

第２図に示す例において、硫安スラリーはＬｏからハウ
ジング２１内にノズル２２を経て入り、ハウジング２１
の底部に設けられた漏斗状部材２３．２４内にそれぞれ
粗粒結晶部Ａおよび邪魔板２５をオーバーフローした細
粒結晶部Ａ、が蓄積され、必要に応じて漏斗状部材２３
からの粗粒結晶部Ａ１は供給槽４へ、漏斗状部材２４か
らの細粒結晶部Ａ２は母液循環槽２および／または晶析
装置３へ戻される。

第３図に示す例において、硫安スラリーはり、から下方
に向けてスクリーン３１上に供給され、これにより粗粒
結晶部Ａ、および細粒結晶部Ａ２に分けられ、前者は供
給槽４に送られ、後者は母液循環槽２および／または晶
析装置３に戻される。　また、母液循環槽２からの加温
された不飽和の母液をＬ４から細粒結晶部に供給するこ
ともできる。

第４図に示す例において、硫安スラリーはＬａから上方
に向けて分級槽４１に供給され、ここで粗粒結晶部Ａ１
および細粒結晶部Ａ２に分けられ、前者は供給槽４に送
られ、後者は母液循環槽２および／または晶析装置３に
戻される。　また、母液循環槽２からの加温された不飽
和の母液をＬ４から細粒結晶部に供給することができる
。

〈実施例〉以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

（実施例１）第１図に示すフローチャートにおいて１分級装置１０の
ないものを比較例とし、分級装置１０を有するものにつ
いて発明例として実験を行なった。

アンモニア倉荷ガスとしては、ＮＨ，を８ｇ　／　Ｎ　
ｍ　’含む粗コークス炉ガスを用いた。

アンモニア吸収装置はスプレー塔であり、アンモニア吸
収液として３５ｇ／βの遊離硫酸を含む溶液を上記コー
クス炉ガスにスプレーした。　その結果得られた精製コ
ークス炉ガスのＮＨ，の含有量は０．１５ｇ／Ｎｍ”で
あった。

硫安結晶晶析装置はオス口型の連続晶析装置を用い、そ
の中の硫酸アンモニウム濃度は４５ｗｔ％であった。　
この晶析装置下部のスラリー中硫安濃度は５０〜６５ｗ
ｔ％であった。　装置内ｐＨは１〜２．５、温度は４５
℃であった。

以上の装置を用いて操業した結果を表１に示す。　表１
に示すところから明らかなように、本発明におけるよう
に晶析装置からの硫安スラリーを分級装置にて分級し、
所定粒度以下の細粒結晶部を晶析装置あるいはこれより
上流側に戻すことにより生産硫安の粒径を太き（かつ安
定的に得ることができる。

表本Ｌ４からの不飽和母液供給量のＬｏからのスラリー供給
量に対する割合〈発明の効果〉本発明によれば、晶析槽から抜き出したスラノーを分級
装置にて粗粒部および細粒部に分離し、粗粒部である大
粒硫安結晶のみを脱水分離、乾燥器篩い分けを行なうこ
とにより、高い歩留で安定した大粒粒度の硫安結晶を製
造することができる。

本発明は、既設の晶析槽を改造することなく、かつ運搬
層型（ＤＴＢ型またはＤＰ型）等の結晶缶等の新規大型
投資を必要とせず、安価な分級装置を脱水分離工程以前
に追加するだけで、容易に大粒の硫安結晶を製造するこ
とができる方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する１例を示すフローチャー
トである。第２図、第３図および第４図は本発明で用いることがで
きる分級装置の代表的な例を示す線図である。符号の説明ｌ・・・アンモニア吸°収装置、２・・・母液循環槽、３・・・晶析装置、４・・・供給槽、５・・・脱水装置、６・・・乾燥装置、７・・・篩い分は装置、１０・・・分級装置、２１・・・ハウジング、２２・・・ノズル。２３．２４・・・漏斗状部材。２５・・・邪魔板、３１・・・スクリーン、４１・・・分級槽ＦＩＧ、２ＦＩＧ、３ＦＩＧ、４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硫安溶液（以下、母液という）を母液循環槽、次
いで晶析装置に導入して粒状硫安を製造する方法におい
て、晶析装置から抜き出したスラリーを分級して得られ
る細粒硫安スラリーまたは該細粒硫安スラリーに不飽和
の母液を加えて得られる希釈細粒硫安スラリーを前記母
液循環槽および／または晶析装置へ戻すことを特徴とす
る粒状硫安の製造方法。