JPH05262589A - 焼成リン酸肥料の製造方法 - Google Patents
焼成リン酸肥料の製造方法Info
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- JPH05262589A JPH05262589A JP5831892A JP5831892A JPH05262589A JP H05262589 A JPH05262589 A JP H05262589A JP 5831892 A JP5831892 A JP 5831892A JP 5831892 A JP5831892 A JP 5831892A JP H05262589 A JPH05262589 A JP H05262589A
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Abstract
物、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物をP
2O5:Na2O:CaO(モル比)=1:1〜2:4〜
6かつMgO:(CaO+MgO)(モル比)=0.0
5〜0.30:1となるように添加し、焼成することを
特徴とする焼成リン酸肥料の製造方法。 【効果】本発明によれば、従来法に比べ低い焼成温度
で、リン酸分のク溶率の高い焼成リン肥を得ることがで
きる。
Description
下、焼成リン肥という。)の製造方法に関する。詳しく
は、従来、利用価値が低かった高ケイ酸質低品位リン鉱
石を原料として焼成リン肥を製造する方法に関する。
ねSiO2含有率10%以上、P2O5含有率30%以
下)はリン酸含有率が低いために殆ど利用されることが
無かった。しかしながら、資源の枯渇化の懸念に伴い、
高ケイ酸質低品位リン鉱石も有効利用しようとする機運
が高まっている。従来の技術では、焼成リン肥を製造す
る場合、リン酸分の溶解率を高めるための添加剤として
高価な炭酸ナトリウムを添加し、さらに、反応を促進す
るために1300〜1500℃前後の高温にて焼成を行
っている。
するリン鉱石中のアパタイトCa5(PO4)3Fと炭酸
ナトリウムの焼成反応は下記式(a)に従うので、炭酸
ナトリウムの好ましい添加量は理論的にはNa2O/P2
O5(モル比)が1.33となる量である。
から焼成リン肥を製造する場合、後述の参考例1〜10
に示したように、Na2O/P2O5(モル比)が理論値
である1.33付近で反応を行なうと、得られる焼成リ
ン肥のク溶率は40%以下であり、Na2O/P2O
5(モル比)が増加するにつれてク溶率は増加し、理論
値の倍近い2.5付近でようやく100%にまで達す
る。これは、一般に高ケイ酸質低品位のリン鉱石中に含
まれるシリカの含有率が高いので、炭酸ナトリウムが最
初は主としてシリカと反応してガラス質のケイ酸ナトリ
ウムを生成し、次に(a)式に従いレナニット(NaC
aPO4)を生成するためと考えられる。
石から過リン酸石灰又は湿式リン酸を製造する場合は、
多量のゲル状シリカが生成するので多くの困難が指摘さ
れている。即ち、過リン酸石灰を製造する場合は、生成
物が高粘質で乾燥が困難であるばかりでなく、未反応の
アパタイトが残存するためにリン酸分の溶解率が低く、
しかも遊離の硫酸分を含んでしまう。また、湿式リン酸
を製造する場合は、石膏の分離が困難でリン酸分の損失
が多い。
原料とし、低いコストでしかも性能の優れたリン酸肥料
を得るべく、鋭意検討を重ねた結果、高ケイ酸質低品位
リン鉱石にナトリウム化合物、カルシウム化合物及びマ
グネシウム化合物を特定のモル比となるように添加する
ことにより、従来より低い焼成温度で、しかも高いク溶
率を示す優れた焼成リン肥が得られることを見出し、本
発明に到達した。
高ケイ酸質低品位リン鉱石に、ナトリウム化合物、カル
シウム化合物及びマグネシウム化合物を、P2O5:Na
2O:CaO(モル比)=1:1〜2:4〜6かつMg
O:(CaO+MgO)(モル比)=0.05〜0.3
0:1となるように添加し、焼成することを特徴とする
焼成リン肥の製造方法、に存する。
原料となる高ケイ酸質低品位リン鉱石は概ねSiO2含
有率10wt%以上、P2O5含有率30wt%以下のリ
ン鉱石であれば、特に限定されないが、通常、主成分と
して、P2O5が20〜30wt%、SiO2が10〜3
0wt%、CaOが30〜40wt%、MgOが0.3
〜2wt%含有されており、その他にFe2O3、F、A
l2O3等が含まれているものが挙げられる。具体的には
パトスデミナス55(ブラジル中央部産)、フロリダ5
7(フロリダ中央部産)、雲南省産60等があげられ
る。
カルシウム化合物及びマグネシウム化合物は特に限定さ
れず、例えば炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硫酸
ナトリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸
カルシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム等
のナトリウム、カルシウム、マグネシウムの水酸化物、
炭酸塩、硫酸塩などが挙げられるが、通常、取扱性及び
価格の面から、それぞれ炭酸ナトリウム、炭酸カルシウ
ム及び水酸化マグネシウムが好ましい。
リウム化合物として炭酸ナトリウムを用いる場合、Na
2O/P2O5(モル比)が、前記(a)式から算出され
る理論値1.33の前後の1〜2となる量であるのが好
ましい。カルシウム化合物の添加量は、例えばナトリウ
ム化合物として炭酸ナトリウムをカルシウム化合物とし
て炭酸カルシウムを用いる場合、後述の参考例11〜2
1に示したように、Na2O/P2O5(モル比)が1.
33ではCaO/P2O5(モル比)が5付近でク溶率が
最大であることから、CaO/P2O5(モル比)がその
前後の4〜6となる量であるのが好ましい。
a2Ca5(PO4)4やレナニット(NaCaPO4)の
生成が促進されるためと考えられる。
化合物の好ましい添加量は、P2O5:Na2O:CaO
(モル比)が1:1〜2:4〜6となる量である。本発
明では、アパタイトとナトリウムの反応を促進させる目
的で、マグネシウム化合物を添加して、高ケイ酸質低品
位リン鉱石中の過剰のシリカをアケルマナイト(Ca2
MgSi2O7)に変換するものである。この反応は下記
式(c)又は(d)の式に従うと考えられる。
gO(モル比)の理論値は1:1.33:[(X−2+
5)/1.5]:[(X/2)/1.5]である。例え
ば、高ケイ酸質低品位リン鉱石としてパトスデミナス5
5を用いる場合、X=3.75であるので上記の理論値
はP2O5:Na2O:CaO:MgO(モル比)=1:
1.33:4.5:1.25となる。カルシウム化合物
に対するマグネシウム化合物の好ましい添加量を求める
ために、かかる理論値に基づきP2O5:Na2O:(C
aO+MgO)(モル比)を1:1.33:5.75と
し、MgO:(CaO+MgO)(モル比)を変化させ
た場合のク溶率から、好ましくは、MgO:(CaO+
MgO)(モル比)が0.05〜0.30:1、特に好
ましくは0.09〜0.28:1である。
aO、MgOのモル比を上記の通りにすることにより、
従来より低い温度で高ケイ酸質低品位リン鉱石の焼成を
行うことが可能である。得られる焼成リン肥のク溶率の
点から好ましい焼成温度は950〜1250℃であり、
特に好ましくは1000〜1150℃である。この範囲
外では、焼成リン肥のク溶率が低下する傾向がある。
20〜40分焼成すれば十分である。各焼成温度におけ
る生成物をX線回折法で同定すると、900℃でレナニ
ットがアケルマナイトと共に生成しているのが認めら
れ、1000℃付近でレナニットの生成量は最大となっ
た。この場合の反応は、概ね前記(c)式で示される。
1050℃付近でNa2Ca5(PO4)4の生成量が増加
し、レナニットはやや減少した。この場合の反応は、概
ね前記(d)式で示される。さらに、1100℃以上で
は焼成物の一部が溶融するとともにNa2Ca5(P
O4)4、レナニット及びアケルマナイトの生成量が減少
し、一部にシリコカーノタイトCa5(PO4) 2SiO4
が生成した。これらのことは、先に推察した反応式
(c)及び(d)が概ね正しいことを裏付けている。
具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実
施例及び参考例により何ら制限されるものではない。
尚、以下において、%は重量%を意味する。又、ク溶率
は、次の式で算出される値を示す。
全リン酸量)×100
デミナス(Patosde Minas)55(P2O5
=25.6%、CaO=33.7%、MgO=0.36
%、Al2O3=2.99%、Fe2O3=2.10%、F
=1.77%、SiO2=27.0%)に、炭酸ナトリ
ウムをNa2O/P2O5(モル比)が1.33になるよ
うに添加し、同時に炭酸カルシウム及び水酸化マグネシ
ウムをCaO/P2O5(モル比)及びMgO/P2O
5(モル比)がそれぞれ下記表−1に示した値となるよ
うに添加し、少量の水分を与えて混練し、80℃で一夜
乾燥した後、電気炉中で1050℃の温度で30分間焼
成し、100℃程度になるまで一夜徐冷した。得られた
焼成物を100メッシュ以下に粉砕後、2%クエン酸溶
液に対する溶解率を測定した。
示した。これから明らかなようにMgO/(CaO+M
gO)(モル比)が大きくなるのに伴いリン酸のク溶率
が増大し、モル比が0.22付近で最高に達した。 実施例6〜12 実施例1で用いた高ケイ酸質低品位リン鉱石に、炭酸ナ
トリウム、炭酸カルシウムおよび水酸化マグネシウムを
P2O5:Na2O:CaO:MgO(モル比)が1:
1.33:5:1になるように添加し、焼成温度を下記
に示したように調整した以外は、実施例1と同様に処理
を行い、ク溶率を測定した。結果を表−2に示す。
これから明らかなように焼成温度が高くなるのに伴いリ
ン酸のク溶率が増大し、焼成温度が1050℃付近で最
高に達した。 参考例1〜6 実施例1で用いた高ケイ酸質低品位リン鉱石に炭酸ナト
リウムをNa2O/P2O5(モル比)が下記表−3に示
した比となる様に添加し、炭酸カルシウム及び水酸化マ
グネシウムを添加せず、焼成温度を1300℃とした以
外は実施例1と同様に処理を行い、ク溶率を測定した。
結果を表−3に示す。
−●−で示した。これから明らかなようにNa2O/P2
O5(モル比)が増加するのに伴いク溶率が増大し、モ
ル比が2.50付近で最高に達した。 参考例7〜10 リン鉱石をフロリダ中央部産出の高ケイ酸質低品位リン
鉱石フロリダ57(P 2O5=26.3%、CaO=3
9.9%、MgO=0.31%、Al2O3=0.26
%、Fe2O3=1.46%、F=1.54%、SiO2
=24.0%)に変え、炭酸ナトリウムをNa2O/P2
O5(モル比)が下記に示した値となるように添加し、
炭酸カルシウム及び水酸化マグネシウムを添加せず、焼
成温度を1300℃とした他は、実施例1と同様に処理
を行い、ク溶率を測定した。結果を表−4に示す。
−○−で示した。これから明らかなようにNa2O/P2
O5(モル比)が増加するのに伴いク溶率が増大し、モ
ル比が2.50付近で最高に達した。 参考例11〜16 実施例1で用いた高ケイ酸質低品位リン鉱石に、炭酸ナ
トリウムをNa2O/P2O5(モル比)が1.33にな
るように添加し、同時に炭酸カルシウムをCaO/P2
O5(モル比)が下記表−5に示した値となるように添
加し、水酸化マグネシウムを添加せず、焼成温度を13
00℃とした以外は、実施例1と同様に処理を行い、ク
溶率を測定した。結果を表−5に示す。
−●−で示した。これから明らかなようにCaO/P2
O5(モル比)が増加するのに伴いク溶率が増大し、モ
ル比が5.0付近で最高に達した。 参考例17〜21 リン鉱石を参考例7で用いた高ケイ酸質低品位リン鉱石
フロリダ57に変え、炭酸ナトリウムをNa2O/P2O
5(モル比)が1.33になるように添加し、同時に炭
酸カルシウムをCaO/P2O5(モル比)が下記表−6
に示した値となるように添加し、水酸化マグネシウムを
添加せず、焼成温度を1300℃とした以外は、実施例
1と同様に処理を行い、ク溶率を測定した。結果を表−
6に示す。
−○−で示した。これから明らかなようにCaO/P2
O5(モル比)が増加するのに伴いク溶率が増大し、モ
ル比が5.0付近で最高に達した。
利用率の低い高ケイ酸質低品位リン鉱石に、ナトリウム
化合物、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物を、
特定割合で添加することにより、従来より低い焼成温度
でリン酸分のク溶率が極めて高い優れた焼成リン肥を得
ることができるので、工業的、経済的に有利である。
(モル比)と生成物のリン酸のク溶率との関係を示す。
を示す。
生成物のリン酸のク溶率との関係を示す。
成物のリン酸のク溶率との関係を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 高ケイ酸質低品位リン鉱石に、ナトリ
ウム化合物、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物
を、P2O5:Na2O:CaO(モル比)=1:1〜
2:4〜6かつMgO:(CaO+MgO)(モル比)
=0.05〜0.30:1となるように添加し、焼成す
ることを特徴とする焼成リン酸肥料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04058318A JP3099502B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 焼成リン酸肥料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04058318A JP3099502B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 焼成リン酸肥料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05262589A true JPH05262589A (ja) | 1993-10-12 |
JP3099502B2 JP3099502B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=13080927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04058318A Expired - Fee Related JP3099502B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 焼成リン酸肥料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099502B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006043769A1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Yeun-Wook Jeung | Phosphoniter and confirmatory and quantitative methods of phosphoric acid and nitrogen contained in phosphoniter |
JP2010024091A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Hitachi Zosen Corp | リン酸質肥料の製造方法およびリン酸質肥料 |
JP2019119657A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | 太平洋セメント株式会社 | けい酸苦土肥料およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP04058318A patent/JP3099502B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006043769A1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Yeun-Wook Jeung | Phosphoniter and confirmatory and quantitative methods of phosphoric acid and nitrogen contained in phosphoniter |
JP2010024091A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Hitachi Zosen Corp | リン酸質肥料の製造方法およびリン酸質肥料 |
JP2019119657A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | 太平洋セメント株式会社 | けい酸苦土肥料およびその製造方法 |
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