JPS58145681A - 溶成りん肥顆粒品の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は溶成リン用顆粒品の製造方法に関する。

一般に溶成リン用は、水に殆んと溶解せず上壌および植
物の根の作用により、その表面から徐々に溶解する所謂
り溶性肥料で大電に生産され使用されている。その内り
溶性リン酸（以下、（゛・Ｐ２Ｏ３と記す）２０％の溶
成リン用および（２・Ｐ２（Ｊ５　２０％の他にホウ素
とマンガンを保証する２０％ＩＩＭ浴成リン肥か大半を
占め残りけＣ−Ｐ２Ｏ５２１％、２５％およびその他か
知られている。

その上うな溶成リン用は表面積を一定量−１−に大きく
するため原料の加熱浴融物を急冷破砕する際の条件Ｇこ
より、適度な粒度を保つように調整されるか、少量なが
ら施肥作業で飛散し易い微粉を含み一般の粒状肥料と比
較して作業性か悪い。一方パルクブレンデイングの原料
としては平均粒子径か５００　ｌ１ｍ　　付近でありか
つ粒子のカサも小さく分級し易く使用困難である。

そこで、従来より原料の加熱溶融物の急冷乾燥品全その
ままか或いは粉砕した粉状品に、適宜のバインダーを加
えて造粒し、次いで乾燥工程を経て、カサ高でかつ機械
施肥にも逸する飛散しにくい２〜５　ｍｍ　　の顆粒品
にすることか提案されている。しかしなからかかる頴粒
状浴成すン肥は、例えばバインダーとしてリン酸を使用
したような場合には原料である造粒前の元の溶成リン用
よりクエン嘔浴解速度か遅くなるという欠点を有する。

即ち同条件でクエン酸溶液に溶解して比較すると、溶出
率（一定時間に一定量のクエン酸液中に溶出するＰ２Ｏ
５の全り溶性Ｐ２Ｏ５に対する割合で後に詳述する。）
が低い値を示す。これは、顆粒状溶成リン肥か、造粒し
ていない一般の溶成リン用より遅効性になった事を示し
、使ｊ旧条件によっては肥効か低下する恐れかある。

本発明者等は上記に麺み、クエン酸溶出率か顆粒品でな
い一般の溶成リン肥と同等であり、見掛は比重か小さく
、防塵性で撒布性の良好なかつ所定粒度に造粒したり溶
性Ｐ２Ｏ５含有量の高い溶成リン肥顆粒品の工業的な製
造方法につき種々検討した結果、特定の高品位の化学組
成を有しかつ一定の粒度分布を示す溶成リン肥に、所定
濃度、所定量のリン酸を添加し造粒すると目的が達成し
得ることを知見し本発明を完成した。

即ち本発明は、溶成リン肥の化学成分か、ＣａＯ十Ｐ　
２０　ｓ、　ＭｇＯ，Ｓ　ｉｏ　２の６成分に分け、合
計値が１００重量％になる様に補正して三角図表に表示
した場合に、次の６点で囲まれた範囲内のもので、（１
）　　Ｃａ（Ｊ　＋Ｐ２Ｏ５５９，０重量％　、　Ｍｇ
Ｏ１３，７重Ｍ％。

５ｉ０２２７．３重量％ （２）　　ＣａＯ＋Ｐ２Ｏ５６７，８重量％、　Ｍｇ０
１１．２重量％。

５１０２２１．０車量％ （ａ）ＣａＯ＋　Ｐ２Ｏ５６７，８重量％、　ＭｇＵ　
１５．０重量％。

５ｉ０２１９．２重置％ （４）　　ＣａＯ＋Ｐ２Ｏ５６５，８重Ｍ％、　ＭｇＯ
１５，０重置％。

５１０２１９２重量％ （５）　　ＣａＯ＋　Ｐ２Ｏ５６４，５重量％　、　Ｍ
ｇＯ１５，０重量％。

５ｉ０２２０．５重量％ （６）　　ＣａＯ＋　Ｐ２Ｏ５５９，０重量％、　Ｍｇ
０１７．０重量％。

８１０２２４、［］重量％ かつその粒度分布が１０００〜２０００μｍ　Ｏ〜５車
量％　、　５００−１０００　μｒｎ　　０．１〜１５
重量％、２６０〜５００μｍ　１０〜６５重量％、１４
９〜２６０μｍ１０〜６５重量％、１４９μｍ　以下２
〜２５重量％の範囲に入る溶成リン肥に対して濃度６０
〜６５重量％（Ｈ３ＰＯ４換算）のリン酸を０１〜８重
量％（Ｐ２Ｏ５換算）添加し造粒することを特徴とする
溶成リン肥顆粒品の製造方法である。

造粒前の一般の溶成リン肥の粒度は、使用原料の柿類、
操炉条件、破砕条件等によってその公正を変えることか
できるが通常はリン鉱石に珪酸マグネシウム系鉱物、例
えば蛇紋岩またはニッケル精錬スラグを混合し、加熱浴
−１した供水または／および空気で急冷破砕して製造さ
れる。より具体的に一例を挙げればｆ４ｍ炉から落下す
る融液に対し、水平方向に水流（使用水搬融液１を当り
１５〜２５ｍ１便用水圧ｉ　〜３　ｋｇ　／ＣＪを＠則
シ、ソノ混合流を前方に設置した鉄板製の衝突板に衝突
させて細粒化して製造され、その粒度分布は、通常次の
様な範囲にある。

１０００−Ｊ２０００μｍ０１〜１８重量％　平均　５
重量％５００−１０００　／／　　２２〜４８〃〃４５
〃２６［）”５００〃２４−Ｊｉ４　　／／　　　／ｌ
　３４　　／／１４９−２６０／／　　６．５〜１６　
　／／　　　／／　１１　　ｔｔ１４９μｍ以下　　　
１〜ｉ３　　ｔｔ　　　　ｔｔ　　５　　ｕ又その化学
成分は大体次のようであり Ｐ２Ｏ５２０〜２０７重量％ ＣａＯ，３０〜３２　　／’ ＭｇＯ１５〜１８重量係 ５ｉ０２　　　２２〜２７　〃 ８２０５　　　０〜０７　〃 Ｍｎ００〜１５ｕ Ａ１２０５　　０．２〜２　　〃 ト１θ２０３　　　　　３〜５　　　　〃Ｆ　　　　　
　　１〜２　　〃 ８０３　　　　　０〜１　　〃 」二記の各成分の内主要４成分（Ｐ２Ｏ５−１−ＣａＯ
十ＩＶＩｇＯ＋５ｔ（Ｊ２　）の合計は通常９０〜９６
重量％の範囲にある。

第１図は浴数すン肥の化学成分をＣａＯ＋Ｐ２Ｏ５。

Ｍ、０および５１０２　　の６成分で代表させた三角図
表であるが、上記の各成分について、ＣａＯ＋　Ｉ”２
０５　。

ＭｇＯ、５ｉ０２　　（１）　３成分に分け、合計値か
１００重亀％となる様に抽正し、三角図表に＊量％で表
示すると、第１図の（１）の範囲で示される。（表示方
法については、安藤淳平著「溶成リン肥、焼成リン肥の
工業化学的研死」溶成燐肥協会１９５８年６月３０日発
行　第９１頁参照）即ち三角図表上は （１＋　　ＣＤ＋Ｐ値５５４重量％、隣ρ１６重量％、
　５ｉ０２３０重量％ｆ２１　　　ｔｔ　　　５８／／
　　　ｒｔ　１６　　／／　　　ｒｔ　　２６　ｕＩ３
）　　　〃５８〃／／　１８　　／／　　　７／　　２
４　ｕ（４）　　ｕ　　　５７７／　　　７／　１９　
　〃／ｌ　　２４　ｔｔ（５）　’　　／／　　　５２
　ｎ　　　／／　１９　　ｔｔ　　　〃２９　ｔｔ（６
）　　　／ｌ　　　５２ｕ　　　ｒｔ　１８／／　　　
７／　　３０　／／の６点で囲まれた範囲内に入る。

一方本発明で用いる溶成リン肥の化学成分は大体 Ｐ２Ｏ５２ろ−−２５８重ｂｔ％ Ｃａ０　　　　　　　　３ｏ−一ろ６　　　　　〃Ｍｇ
Ｏ１２〜１５５　〃 ５１０２　　　２０−２４　　　ｒｔ その他８２０５．　Ａｚ２０６．　Ｆ１９２０３．１）
’、　ＳＵ３等であり、三角図表に示すと、第１図の（
ＩＩ）の範囲で示される。

即ち、三角図表上は、前記した本発明の要旨に相当する
箇所に記載した６点で囲まれた範囲内に入るものである
。かかる範囲をはずれた溶成りン肥を用いた場合には、
最終製品たる浴数すン肥顆粒品のクエン酸溶出率が、顆
粒品でない一般の溶成リン肥より劣り、見掛は土肥効が
低下したこととなる。

又、化学組成は原料の融点、ガラス化の難易等からも自
ずと上記に制限されるものである。

虻に本発明に使用する溶成リン肥の粒度は、水砕等の急
冷時の条件によってその分布を変える事が出来るが、一
般の溶成リン肥と比較して、石灰およびリン酸の含量が
高く、急冷時ガラス化しに＜＜、り溶率（り溶性Ｐ２Ｏ
５の全Ｐ２Ｏ５に対する割合）が低くなる傾向があるの
で、り溶率を高く維持するため、一般の溶成リン側より
急冷を要し、その結果粒度範囲も制限される。

水砕等急冷の方法は公知の方法を使用することができる
。例えば化学成分が上記したようになるようにリン鉱石
及び珪酸マグネシウム鉱物その他を混合し、加熱溶融し
た復水または／および空気で急冷破砕して製造される。

具体的には例えば溶融炉から落下する融液の同一点に合
流するように２以上の水流を１☆射例えば左右の四方か
ら水流を１＠射（使用本機は融液１を当り１７〜６０ｍ
　１使用水圧３〜５１ｃ９／ｃ＋＋りＬ、急冷破砕して
製造する。そしてその粒度分布は次の範囲に入るものを
使用することか重要である。

１００１）’２０００ｚｌ＋　　　０〜５重量％　　平
均　０１重取％５０［）−１０００ｕ　　ｏ、１〜１５
〃／／２，９＃２６ト５００　、／／　、　１．［］〜
６５７／　　　／／　　５．２　Ｎ１４９〜２６０／／
１α〜６５　〃　　　　〃　　ろ１　〃１４９μｍ以下
　　２−２５　ＩＩ　　　〃１４　　／／即ち一般の溶
成リン肥のり溶率は通常９９％以上、少なくとも９８％
以上であるか、本発明の成分範囲の溶成リン肥融液を一
般の浴数リン肥並みの粒度に水砕したもの＋１　、り溶
率が低く、通常９Ｂ％未満で肥料成分の含量か扁いにも
かかわらず有効成分の含量が低く、経済的に実用性かな
いので上記の如く細粉化する必要がある。

尚本発明で原料として用いる溶成リン側は主要４成分が
上記の範囲に入り、かつ上記粒度分布をもつかきり、ホ
ウ素、マンガンその仙１の微量要素を含んだものも当然
使用できる。

本発明は上記の如き溶成リン肥をリン酸で造粒するので
あるか、（？Ｊｇ加するリン酸はＨ３ＰＯ４換算で濃度
３０〜６５重量％の水溶液か適当で、この範囲では溶成
リン肥に対して反応か急速で、粒子はＦＥいに凝集し、
所望の大きさに造粒される。又造粒品のクエン酸溶出率
が高く、見掛は比重も小さい溶成すン肥顆粒品か得られ
る。ここでリン酸の濃度か６５車量％を越える場合は造
粒後の乾燥を要し工業的でない。６０車量％未満の場合
は所望の粒径の顆粒品か得に＜＜、又貯蔵中に袋内側に
結露しやすく好ましくない。上記のリン酸水溶液の添加
量は、溶成リン肥に対してＰ２Ｏ５換算で０１〜８重量
％か適当で、この範囲では粒径２０００１ｔｍ　　以下
の胴粒状溶成すン肥か得られ、造粒後の乾燥工程を安し
ない。尚造粒機内の糸の温度（反応温度）か高くなるに
つれて、反応か急激となり、所望の粒径を収率良く得る
ためには、リン酸添加量全多く必要とする。

添加量０１重量％未満では、造粒した効果が少く、顆粒
状の製品か得られない。８重置％を越えて添加すると溶
成リン肥との反応か進行し、造粒品は乾燥工程を会費と
する。造粒後の乾燥工程を要しない理由としては、添加
したリン酸水溶液中の水かリン酸２乃至６石灰（苦土）
の結晶水に一部取込まれるのと、反応熱等による蒸発に
よって、造粒直後実質的に乾燥状態で得られるためと考
えられる。

リン酸水溶液の添加の態様としては溶成リン肥に対して
リン酸水溶液を噴霧しつつ通常の転勤造粒機例えば、皿
型造粒機、ドラム型造粒機、振動型造粒機なとを用いて
造粒する。造粒機内の系の温度は符に制限はない。何と
なれば溶成リン肥とリン酸との反応か発熱反応であるた
め装置か大型化するに従い、又特に水砕品全乾燥した直
後の様な比較的高温の溶成リン肥全造粒する場合に高く
なり、又操業中一定温度以下に保つ設備を設置した場合
は、低温で造粒出来る。

造粒後は、好ましくは所望の粒度に篩分ける。

顆粒品の粒度は５［）０〜２０００μｍ　の範囲が一般
的に適当であり、２０００μｍ　より大きい顆粒品は粉
砕し、５００μｍ　未満は元の原料に戻す。

何となれば溶成すン肥顆粒品は粒度の・Ｓラツギが犬に
なると撒布時偏りを生じ易く、また公定規格」−２００
０μｍ　以下と規定されているからであり、下限の５０
０μｍ　については発塵せずに撒布性を良好にするため
と、他の造粒肥料とのブレンディングの際の分級防止の
ためである。

次にクエン酸浴出牟について述べると、この測定力７ノ
ξについては各種提案されているか、本発明では下記の
方法全便用した。即ち第２図は本発明によるクエン酸溶
出率測定装置を表わすものであり、１は１重量％クエン
酸液、２薬注ポンプ、３溶出管（１０〇−分欣濾斗）、
４液層、５分析試料と珪砂の混合層、６グラスウール、
７滴下速度調節コック、８受器をそれぞれ示す。そこで
溶出管（Ｉｏｏｍｚ分液濾斗）３の下部にグラスウール
６を支持層として入れ、その上に、Ｐ２Ｏ５として５０
０　ｍｇ　　相当の分析試料および粒径１〜２　ｍｍの
珪砂約７０９を均一に混合して入れ、２５°Ｃの１重量
％クエン酸液１を用いて溶出を始める。クエン酸液は２
５００ｍ７を用い、１００分間で浸透し終るように薬注
ボンゾ２および滴下速度調節コック７で滴下速度を調整
する。受器８の水溶液中のリン醸含量を、液量２５０ｄ
ごとに測定し、又これとは別に試料中のり溶性リン酸含
量を測定して次式により浴出率ｙを求めた。

溶出率を比較するため、縦軸に（１−ｙ）の自然対数を
、横軸にＸをとりグラフに示すと第６図の様に直線とな
る。第６図は造粒前の溶成リン肥および顆粒品の溶出率
を示したグラフであるか、直線Ａ１及びＡ２で囲まれた
Ａは一般の溶成リン肥の範囲、直線Ｂ１及びＢ２で囲ま
れたＢはそれを原料とした顆粒品の範囲、直線Ｃ１及び
Ｃ２で囲まれたＣは本発明による溶成リン肥顆粒品の範
囲をそれぞれ示している。

図に示す様に、溶出率が９０％に達するまでに要するク
エン酸液量は、一般の溶成リン肥では１８００〜２５０
０１ｎｌであるのに対し、一般の溶成リン用を原料とし
た顆粒品は、液量２５００ｍ１でも６８〜８７％で溶出
率が低く、又本発明による顆粒品は一般の溶成リン用と
ほぼ同じ範囲内にあり、顆粒化によって溶出率か低下し
ていない事を示している。

本づ６明の顆粒品は、溶出率か一般の溶成リン用と変ら
ない上に、唄にｐ２０５　　含量の高い事から、単位時
間又は単位液量光りに溶出するリン酸量か多く、一般の
溶成リン肥より高い肥効が期待出来る。

本発明の顆粒品か一般の溶成リン用の顆粒品より高い浴
出率を示す理由は詳細には明らかでないか成分」−の・
Ｓランスかうまくとれているためと考えられる。

かくして、本発明によれば、クエン酸溶出率が顆粒品で
ない一般の溶成リン肥と同等又はそれ以上であり、見掛
は比重が小さく、防塵性で撒布性の良好なかつ所定粒度
に造粒したり溶性Ｐ２Ｏ５含有量の高い溶成リン肥顆粒
品を工業的に容易に製造できる。

尚目的物の物性ｔｔ１」定については、見掛は比重、水
溶性リン酸、り溶性リン酸、全リン酸については常法に
より、粒度、防塵性、手さ゛わり、撒布性については篩
別、触滅、肉眼判定によった。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
する。但し、％は重量％を示すものとする。

実施例１〜ろ及び比較例１〜ろ 公知の方法で製造される溶成リン肥の融液に対し、水圧
２〜５　ｋｇ　／ｃｒＡの水流を融液の同一点に合流す
るように四方より噴射して水砕し、全リン酸（以下、Ｔ
−Ｐ２Ｏ３と称す）含有量２０〜２５％の溶成リン肥を
製造した。得られた溶成リン肥の粒度および成分は第１
表に示した。この溶成リン肥を原料とし、回転ドラム造
粒機にとり、第６表に示分け、２０００〜５００μｍの
範囲を製品とした。

得られた製品の成分、造粒条件等については第２表に、
溶出率は第４図に示した。得られた製品はいずれもサラ
サラした実質的に乾燥状態であった。

但し、第４図においてａは実施例１．ｂは実施例２、Ｃ
は実施例３．ｄは比較例１．θは比較例２゜ｆは比較例
６を示す。

第　　２　　表 但し、Ｗ−Ｐ２Ｏ３は水溶性リン酸を表わす。

上記成分の湿式リン酸を水で希釈してＨ３Ｐ０４３５〜
４５％として使用した。

第１表および第２表に示した様に、顆粒品の見掛は比重
は、原料とした溶成リン肥の約６０％となり、又ｉｔ径
２０００〜５００μｍ　となって施肥作業性が著しく改
善されたことを示している。

溶出率は第４図の様に、Ｔ、Ｐ２Ｏ５２３％、２４％お
よび２５％の溶成リン肥を原料とした実施例１〜３の顆
粒品は、一般の溶成リン肥の溶出率と同等であり、一方
Ｔ−Ｐ２ＣＪ５２０％、２１％および２２％の溶成リン
肥を原料とした比較例１〜乙の顆粒品は、一般の溶成リ
ン肥より劣る。この様に実施例１〜３はＣ−Ｐ２Ｏ５が
高いうえに溶出率も高く、従って一般の溶成リン肥以上
の肥効が期待出来る。

比較例４〜６ Ｔ−Ｐ２Ｏ５含有量２０％、２３％および２５％の融液
に対し、一般の溶成リン肥製造用に使用されろ水砕方法
で水砕して溶成リン用を製造し、実施例１と同様に顆粒
状に造粒した。

溶成リン肥の成分等は第４寮に、験粒状溶成すン肥の成
分等は第５表に、溶出率は第５図に各々示した。但し、
第５図において２は比較例４．ｈは比較例５，１は比較
例６を示す。

第　　４　　表 第４表に示した一般の溶成リン肥並みの粒度に水砕した
溶成リン肥のり溶率（Ｃ−Ｐ２Ｏ５／’Ｉ”・Ｐ２Ｏ５
）は、Ｔ、Ｐ２Ｏ５が高品位になるに従い１戊下する。

又これらをｊ京料とした顆粒品の浴出率は第５図の比較
例４〜６に示す様に低く、一般の溶成リン肥を原料とし
た場合と同等で、り溶率も改善されず肥料として経済的
でない。

実施例４ 公知の方法で製造されるホウ素およびマンガン入りの溶
成リン用に対し、水圧４に９／−の水流を融液の同一点
に合流するように四方より噴射して水砕した。得られた
溶成リン用の粒度および成分は第６表に示した。この溶
成リン肥に濃度Ｈ３Ｐｏ　４５０％の工業用リン酸を霧
状に、Ｐ２Ｏ５として２１％添加して造粒した。

顆粒品の見掛は比重は０．９５　ｋｔｉ／　ｔ　　とな
り、原料の約６２％に減少した。又溶出率は第５図のＪ
に示す様に、一般の浴数すン肥並みであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における溶成リン肥の化学成分をＣａＯ
−１−Ｐ２Ｏ５、ＭｇＯおよび５１０２のろ成分で代表
した三角図表、第２図はクエン戯浴出率測定装置の説明
図、第６図は溶成リン用および顆粒品の浴出率を示すグ
ラフ図、第４図および第５図は実施例および比較例の顆
粒品の溶出率を示すグラフ図である。 １・・１車量％クエン酸液、２・・薬注ポンプ、６・・
・浴出管（１００ｆｎ１分赦薊斗）、４・・液層、５・
・分析試料と珪砂の混合層、６・・グラスウール、７・
滴下速度調節コック、８　受器 出　願　人　　日本化学工業株式会社 代　　理　　人　　　豊　　　１）　　善　　　雄壓１
図 ０ ＣＣＬＯ十Ｐ２０５　（’Ｉ量先）□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶成リン肥の化学成分か、Ｃａｏ＋Ｐ　２０５．　
   Ｍｇｏ。 ５１０２の６成分に分け、合計値か１００重量％になる
   様に匍正して三角図表に表示した場合に、次の６点で囲
   まれた範囲内のもので、 （１）　　Ｃａ（）Ｉ−Ｐ２Ｏ３５９，０重量％、　Ｍ
   ｇ０１３７　重量％　。 ５ｉ０２２７．３重量％ （２）　　ＣａＯ−１−Ｐ２Ｏ３６７，８重量％、　Ｍ
   ｇ０１１．２重量％。 ８１０２２１．０重量％ （３）　　ＣａＯ＋Ｐ２Ｏ５６７，８重量％、ＭｇＯ１
   ３，０重量％。 ５ｉ０２１９．２重量％ （４）　　Ｃａ１Ｊ−）−Ｐ２Ｏ３６５，８重量％　、
   　ＭｇＯ１５，０重量％。 ５ｉ０２１９．２重量％ （５）　　ＣａＯ−１−Ｐ２０ｓ　６４，５重量％　、
   　ＭｇＯ１５，［］重量％。 ５ｉ０２２０．５重量％ （６）　　ＣａＯ＋Ｐ２Ｏ５，５９，０重量％　、　Ｍ
   ｇ０１７．０重量％。 ５ｉ０２２４．０重量％ かつその粒度分布が１０００〜２０００／Ｌｍ　Ｏ〜５
   車量％、５０口〜１０００μｍ０．１〜１５ｉ１ｊ歇％
   、２６０〜５００μｍ　１０〜６５重量％、１４９〜２
   ６０１ｔｍ　１０〜６５重量％、　１４９　ｐｍ　　以
   −Ｆ２〜２５車量％の範囲に入る溶成リン用に対して帰
   席３０〜６５重量％（Ｈ３ＰＵ４換算）のリン酸を０１
   〜８重量％　（Ｐ２０５換算）添加し造粒することを特
   徴とする溶成リン肥顆粒品の製造方法。 ２）溶成リン用顆粒品の粒度か５００〜２０００Ｊｉｍ
   、見掛は比重か０８〜１１ｋｇ／ｌ　及びクエン酸液便
   用ｆｉｔ２５００ｍ７　　に於けるクエン酸溶出率か８
   ８％以上である特許請求の範囲第１項記載の溶成リン肥
   顆粒品の製造方法。