JPH0449487B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術の分野〕 本発明は、粒状の硫酸カリおよびその造粒法に
関する。更に詳しくは、本発明は未反応硫酸分を
含む変成硫酸カリに所定量の水酸化カルシウムの
ような中和剤を加えて圧縮成形し、該成形品を粉
砕した後、湿式造粒してなる粒状硫酸カリおよび
その造粒法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、近年の肥料の粒状化は、施肥作業性の
改善、機械施肥への適合の目的で行われてきた。
殊に最近機械施肥が広く普及してきており、硫酸
カリについても流動性の良い球状品が強く要望さ
れている。また、最近になつて普及の著るしいバ
ルクブレンド肥料には、粒状化された単肥が使用
されている。そして現在各種の肥料が夫々の物性
に適合した方法で粒状化され市場に提供されてい
る。カリ肥料原料としての硫酸カリについても粒
状品が要求されている。しかしながら、硫酸カリ
の粒状化に関しては、次に述べるような種々の製
造上ならびに品質上の問題点が存する。例えば、
原料硫酸カリに対し、５重量％以上の水を混合す
る湿式造粒法においては、該硫酸カリの被造粒性
が不良なため、所望の粒度範囲の粒状品を効率よ
く収得することは困難である。硫酸カリ−水混合
物をロールプレス等で圧縮造粒して得られた粒状
の硫酸カリを前述のバルクブレンド肥料用原料と
して用いた場合、得られたバルクブレンド肥料の
取扱い中および輸送中に粒状硫酸カリ部分の粉化
がおこる結果、該バルクブレンド肥料の分級が生
じ、粒度別における肥効成分の偏析が問題にな
る。

因に、配合肥料若しくはバルクブレンド肥料の
原料としては６〜12メツシユの粒状硫酸カリが一
般に用いられている。このような用途において、
前述の圧縮造粒法で得られた粒状硫酸カリは、圧
縮解砕篩別という工程を経ているため、その表面
に突起部が多く、圧縮硬度は比較的高いが、被解
砕面が摩耗しやすい。そして該造粒品の流動を伴
う取扱い時および輸送時に、個々の粒子の脆弱な
面からの粉化が生じる。バルクブレンド肥料の原
料として従来法によりロールプレスで圧縮造粒さ
れた硫酸カリが使用されているが、このものの粉
化率は、約10％で、他の粒状肥料の平均的な粉化
率の２〜３％と比較して著しく多い。このため粒
状硫酸カリに関しては、バルクブレンド前に再篩
されており、再篩の必要のない該粒状品が要望さ
れている。

〔発明の目的〕

本発明者等は、前記の望ましい硫酸カリ粒状品
を得るべく種々研究した結果、未反応硫酸分を含
む変成硫酸カリに所定量の水酸化カルシウムのよ
うな中和剤を加えて圧縮成形し、該成形品を粉砕
した後、湿式造粒することにより前述の問題点が
解決できることを知つて本発明（二発明）を完成
した。以上の記述から明らかなように、本発明の
目的は、粉化率が極めて少なく、流動性の良好な
硫酸カリの造粒法ならびに該方法によつて造粒さ
れた粒状硫酸カリを提供することにある。

〔発明の構成・効果〕

本発明は、下記１の主要構成と２〜５の実施態
様的構成を有する。

(1) 塩化カリと硫酸を乾式で反応させて得られる
未反応硫酸分を含む変成硫酸カリに、該未反応
硫酸分に対して0.5〜２倍当量の水酸化カルシ
ウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸
化マグネシウム、酸化マグネシウム若しくは炭
酸マグネシウムから選ばれた一以上の粉状の中
和剤を加えて圧縮成形し、該成形品を粉砕した
後湿式造粒することを特徴とする粒状硫酸カリ
の製造法。

(2) 圧縮成形をロールプレス、ブリケツトマシ
ン、イクストルダー若しくはタブレツトマシン
で行う前記第１項に記載の方法。

(3) 湿式造粒を皿型造粒機、ドラム型造粒機、若
しくはイクストルーダーで行う前記第１項に記
載の方法。

(4) 湿式造粒に於ける造粒水分（未乾燥の湿式造
粒機中の水分）が２〜20重量パーセントになる
ように、水、硫酸カリ水溶液若しくは硫酸カリ
スラリーを添加する前記第１項に記載の方法。

(5) 湿式造粒品を乾燥後分級して粒状硫酸カリを
取得し、オーバーサイズ品を粉砕し、アンダー
サイズ品を粉砕せずに若しくは粉砕して湿式造
粒機に循環しながら造粒を行う前記第１項に記
載の方法。

本発明に使用する粉状の硫酸カリとしては、塩
化カリと硫酸を乾式で反応させて得られる変成硫
酸カリが好ましく用いられる。

このような原料硫酸カリの粉状の程度すなわち
粒度は限定されない。通常圧片原料として使用さ
れる程度のものであれば本発明に使用できる。

本発明に使用する中和剤としては、変成硫酸カ
リ中の未反応硫酸分と０〜200℃で反応可能で反
応後の生成物（硫酸塩）が肥効成分としての硫酸
カリに有害な影響を付加しないものであれば使用
できる。具体的には水酸化カルシウム、酸化カル
シウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムのようなカ
ルシウム若しくはマグネシウム化合物から選ばれ
た一以上の粉状の化合物が好ましく用いられる。

その使用量は予め定量された変成硫酸カリ中の
未反応硫酸分に対して0.5〜2.0倍当量、好ましく
は0.8〜1.5倍当量である。0.5倍当量未満では中和
後の硫酸カリの酸性度が著しく（PHが低く）バル
クブレンド用肥料としては不適当であり、２倍当
量を越えると中和後の硫酸カリ中の肥効成分
（K₂Ｏ分）の濃度が低下気味となるので望ましく
ない。

該中和剤と変成硫酸カリの混合方法および中和
方法は限定されない。すなわち、例えば公知の回
転式又は撹拌式の混合機中で、粒状の変成硫酸カ
リを撹拌している中に、所定量の該中和剤の粉末
を一時に又は徐々に添加して、短時間（例えば30
分以内）で均一に混合されるようにする。中和剤
混合機中の機壁に付着し、又は変成硫酸カリの一
部に付着するのを防止するために、予め該中和剤
の全量と該変成硫酸の一部とを混合することによ
り希釈された中和剤を上述の混合に使用してもよ
い。

また、上述の中和は、変成硫酸カリ及び中和剤
に含まれている水分が通常極めて微量（例えば
0.1重量％）であるために、上述の混合と同時に
は進行せず、本発明方法の以後の工程すなわち、
圧縮成形および粉砕ならびに湿式造粒のような工
程の進行に伴つて、換言すれば時間経過に応じて
進行し、該造粒終了時には、実質的に終了する。

圧縮成形はロールプレス、ブリケツトマシン、
イクストルーダー若しくはタブレツトマシン等の
圧縮成形機によつて行われる。圧縮成形の条件は
限定されないが、被圧縮物が充分に成形される程
度に選ぶのが望ましい。

かくして得られる圧縮成形品の形状は、使用し
た圧縮成形機の種類により、圧片板状、クラム
状、棒状若しくは錠剤状等一様でないが、いづれ
も粉砕機を用いて後述の粒度まで粉砕される。使
用する粉砕機の種類及び粉砕条件は、後述の粒度
が得られるものであれば限定されない。例えば、
ボールミル、ロールミル等が使用できる。粉砕は
室温〜50℃で連続的に又はバツチ法の場合は５分
〜５時間、好ましくは10分〜３時間行う。

該圧縮成形品の粉砕後の粉状の程度、すなわち
粒度は限定されない。一般に湿式造粒の原料とし
ては微細であること、例えば100メツシユパス程
度以下に粉砕するのが望ましい。

かくして得られた粉状中和物は、次工程の造粒
機により、湿式造粒される。本発明においては、
上述の混合、圧縮造粒、粉砕工程を経ていること
により、本工程の湿式造粒工程が効果的になるの
である。

湿式造粒は通常皿型造粒機、ドラム型造粒機等
の転動造粒機、若しくはイクストルーダーによつ
て行われるがこれらに限定されない。

湿式造粒において供給される硫酸カリに対する
水分の添加量は限定されない。造粒直後の造粒品
中の水分（造粒水分、以下同じ）は造粒機の機種
ならびに供給される硫酸カリの粒度によつて異る
が、通常２〜20重量パーセント（湿潤品ベース、
以下同じ）、好ましくは４〜15重量パーセントで
ある。

造粒水として、水、硫酸カリ水溶液若しくは硫
酸カリスラリーを用いることができる。該硫酸カ
リの造粒を妨害しない限り、他の化合物を造粒水
中に含んでいてもよい。

湿式造粒機で造粒された硫酸カリはドライヤー
で乾燥される。ドライヤーの種類および乾燥の方
法は限定されないが、乾燥中に於ける粉化を少く
するため、穏やかな条件を選ぶのが望ましい。

以上のようにして得られた粒状品は篩機で処理
され、粒径の順にオーバーサイズ品、製品、およ
びアンダーサイズ品の順に篩分される。

オーバーサイズ品は粉砕機で粉砕されて湿式造
粒機に循環され、アンダーサイズ品は粉砕されず
に若しくは粉砕機で粉砕されて湿式造粒機に循環
される。アンダーサイズ品の粉砕を行うか否かは
湿式造粒機に供給される硫酸カリ全体の粒度バラ
ンスによつて決められる。

以上の工程を図によつて説明する。

図において、配管１および配管２から供給され
た変成硫酸カリと中和剤は混合され（混合機の図
示省略）、配管３を経由してホツパーＡに貯めら
れ、圧縮造粒機Ｂに供給される。Ｂで圧縮成形さ
れた圧片品は配管４を経由して粉砕機Ｃに送ら
れ、粉砕された後バケツトエレベーター５を経由
して循環品（後に述べる）とともに湿造粒機Ｄに
供給される。

Ｄでは配管６から造粒水が散布され、粉状およ
び細粒状の硫酸カリは湿つた粒状品となり、配管
７を経由してドライヤーＥに送られる。Ｅで乾燥
された粒状品はバケツトエレベーター８を経由し
て篩機Ｆへ送られる。この篩機で粒状品は粒径の
大小の順にオーバーサイズ品、製品およびアンダ
ーサイズ品に篩分される。

そしてオーバーサイズ品は配管９を経由して粉
砕機Ｇへ送られ粉砕される。

製品は配管１１から系外に取出される。配管１
０および１２からそれぞれオーバーサイズ粉砕品
およびアンダーサイズ品が取出され、フローコン
ベヤー１３を経由してＤに循環される。

本発明の効果は、第一に得られた粒状品の硬度
が高く、粉化率が低いことである。すなわち後述
の実施例１〜２および比較例１〜４に明らかなよ
うに、本発明により得られた粒状品の硬度（圧縮
破壊圧力）は６〜７メツシユ（タイラー）の粒度
のもので４〜６Kgに達し、粉化率は３〜５重量％
となり従来品と較べて硬度および粉化率に著しい
差異が生じていることが明らかである。

本発明の効果は、第二に得られた粒状品の形状
が良好（球状）であり、流動性が良好なことであ
る。したがつて、本発明により得られた粒状品は
機械施肥によく適している。

本発明の効果は、第三に湿式造粒において粉状
品の造粒性が極めてよく、製品の収率がよいこと
である。すなわち製品の収率がよいため、製品量
に対する循環量が小さくなり、設備の小型化が可
能である。

因に、実施例１〜３、比較例１〜３に明らかな
ように、圧縮成形することにより湿式造粒におい
て使用する造粒水が少なくて済む傾向が見られ
る。

理由は明らかでないが、圧縮することにより、
粒子の密度が上昇し、単位重量当りの粒子表面積
（比表面積）が減少するものと推定される。

造粒水分の減少は、前述の設備の小型化と併せ
て、省エネルギー効果を与える。

以下実施例、比較例によつて本発明を説明す
る。

実施例 １ 未反応硫酸分2.8重量％を含む変成硫酸カリに
中和剤として消石灰（水酸化カルシウム純度95重
量％）を当量加えて加圧成形した圧片品を乳鉢で
解砕して10メツシユパスとした。つづいて直径20
センチメートルの乳鉢を有するらい解機に上記解
砕品500ｇを入れ、30分間粉砕して試料とした。

皿の直径45センチメートル、回転数25rpm、角
度45度の皿型造粒機を用い、水を噴霧器で散布し
ながら造粒した後、110℃に湿度設定した電熱乾
燥機中で４時間乾燥して粒状品を得た。

造粒水分および粒状品の物性測定値は以下の通
りであつた。

造粒水分：9.0重量％ 粒状品硬度：4.3Kg 〃粉化率：4.1重量％ ＜測定方法＞ 硬 度：木屋式硬度計による。

６〜７メツシユサイズの粒20個についての測
定値の平均値。

粉化率：くみあい粒状配合肥料研究会の方法によ
る。

粒度６〜９メツシユの粒につき測定。

比較例 １ 未反応硫酸分2.8重量％を含む変成硫酸カリを
乳鉢で粉砕して10メツシユパスとした後、更に実
施例−１と同様にして粉砕し、これに当量の消石
灰粉末を加えて袋中でよく振り混ぜ、試料とし
た。

実施例−１と同様な方法で使用の造粒および乾
燥を行つて粒状品を得た。

測定値は以下の通りであつた。

粒状水分：13.6重量％ 粒状品硬度：0.8Kg 〃粉化率：65.8重量％ 実施例 ２ 実施例−１で得た粒状品を粉砕した試料を用い
る他は実施例−１と全く同様な方法で試料の造粒
および乾燥を行つた。

測定値は以下の通りであつた。

造粒水分：8.2重量％ 粒状品硬度：5.4Kg 〃粉化率：3.3重量％ 比較例 ２ 比較例−１で得た粒状品を粉砕した試料を用い
る他は全く実施例−１と同様な方法で試料の造粒
および乾燥を行つた。

測定値は以下の通りであつた。

造粒水分：10.6重量％ 粒状品硬度：2.8Kg 〃粉化率：8.1重量％ 実施例 ３ 未反応硫酸分2.7重量％を含む変成硫酸カリに
中和剤として消石灰を当量加えて加圧造粒した圧
片品を衝撃式粉砕機で粉砕し原料とした。

皿の直径3.6メートル、回転数10rpm、角度50
度の皿型造粒機にドライヤー、篩機を付属させた
装置を用い連続的に造粒を行い、５ないし９メツ
シユの間の粒を製品とした。

造粒機への供給量の内訳は、 原 料 3.0トン／時 循環品 6.0 〃 また篩機における量の内訳は以下の通りであつ
た。

オーバーサイズ 0.6トン／時 （粉砕して循環） 製 品 3.0トン／時 アンダーサイズ5.4トン／時 （そのまゝ循環） 造粒水分および製品の物性測定値は以下の通り
であつた。

造粒水分：5.4重量％ 粒状品硬度（６〜7Me）：5.9Kg 〃粉化率：4.7重量％ 比較例 ３ 未反応硫酸分2.7重量％を含む変成硫酸カリを
衝撃式粉砕機で粉砕し、中和剤として消石灰を当
量加えた原料を用いる他は実施例−２と同様にし
て連続的に造粒した。

造粒機への供給量の内訳は、 原 料2.5トン／時 循環品8.5 〃 また篩機における量の内訳は以下の通りであつ
た。

オーバーサイズ 0.6トン／時 （粉砕して循環） 製 品 2.5トン／時 アンダーサイズ 7.9トン／時 （そのまゝ循環） 造粒水分および製品の物性測定値は以下の通り
であつた。

造粒水分：5.8重量％ 製品硬度：2.3Kg 〃粉化率：9.2重量％

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の方法に使用する装置のフローシ
ートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩化カリと硫酸を乾式で反応させて得られる
   未反応硫酸分を含む変成硫酸カリに、該未反応硫
   酸分に対して0.5〜２倍当量の水酸化カルシウム、
   酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネ
   シウム、酸化マグネシウム若しくは炭酸マグネシ
   ウムから選ばれた一以上の粉状の中和剤を加えて
   圧縮成形し、該成形品を粉砕した後湿式造粒する
   ことを特徴とする粒状硫酸カリの製造法。 ２ 圧縮成形をロールプレス、ブリケツトマシ
   ン、イクストルーダー若しくはタブレツトマシン
   で行う特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 湿式造粒を皿型造粒機、ドラム型造粒機、若
   しくはイクストルーダーで行う特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ４ 湿式造粒に於ける造粒水分（未乾燥の湿式造
   粒品中の水分）が２〜20重量パーセントになるよ
   うに、水、硫酸カリ水溶液若しくは硫酸カリスラ
   リーを添加する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ５ 湿式造粒品を乾燥後分級して粒状硫酸カリを
   取得し、オーバーサイズ品を粉砕し、アンダーサ
   イズ品を粉砕せずに若しくは粉砕して湿式造粒機
   に循環しながら造粒を行う特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。