JPS581718B2 - 粒状土壌改良材の製造方法 - Google Patents
粒状土壌改良材の製造方法Info
- Publication number
- JPS581718B2 JPS581718B2 JP54033871A JP3387179A JPS581718B2 JP S581718 B2 JPS581718 B2 JP S581718B2 JP 54033871 A JP54033871 A JP 54033871A JP 3387179 A JP3387179 A JP 3387179A JP S581718 B2 JPS581718 B2 JP S581718B2
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- phosphoric acid
- slag
- acid
- magnesium
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フエロニッケルスラグとリン酸からリン酸マ
グネシウムを主成分とする粒状の土壌改良材を製造する
方法に関するものである。
グネシウムを主成分とする粒状の土壌改良材を製造する
方法に関するものである。
本発明で使用するフエロニッケルスラグは、ガーニエラ
イト（珪ニッケル鉱）を電気炉精錬してフエロニッケル
を生産する際に副生ずる鉱滓であって、ケイ酸マグネシ
ウムを主成分とし、その他に微量成分としてカルシウム
、鉄、アルミニウム、マンガン、クロム、ニッケル、コ
バルト、チタン等の酸化物を含有するものである。
イト（珪ニッケル鉱）を電気炉精錬してフエロニッケル
を生産する際に副生ずる鉱滓であって、ケイ酸マグネシ
ウムを主成分とし、その他に微量成分としてカルシウム
、鉄、アルミニウム、マンガン、クロム、ニッケル、コ
バルト、チタン等の酸化物を含有するものである。
鉱滓は１５００℃位の高温溶融体で炉から排出され、そ
の処理法によって水冷スラグと徐冷スラ？とになる。
の処理法によって水冷スラグと徐冷スラ？とになる。
粉末Ｘ線回折によると、水で急冷して粒状化した水冷ス
ラグは ２（’Ｍｇ．ｇ６Ｆｅ，０４ ） ０ ・Ｓｉ０２形態
が主であり、硬質で粉砕し難いが、若干量の拘溶性マグ
ネシウムや可溶性ケイ酸を含有する。
ラグは ２（’Ｍｇ．ｇ６Ｆｅ，０４ ） ０ ・Ｓｉ０２形態
が主であり、硬質で粉砕し難いが、若干量の拘溶性マグ
ネシウムや可溶性ケイ酸を含有する。
一方、徐冷スラグはＭｇＳｉＯ３形態が主で一部
２ （ Ｍｇｏ．ｇ６ Ｆ’ｅＯ．０４ ） ０ ・Ｓ
ｌ０２を含有し、塊状で破砕、粉砕はし易いが拘溶性マ
グネシウムや可溶性ケイ酸は含有せず、水冷スラグと比
較して反応性は劣る。
ｌ０２を含有し、塊状で破砕、粉砕はし易いが拘溶性マ
グネシウムや可溶性ケイ酸は含有せず、水冷スラグと比
較して反応性は劣る。
フエロニッケルスラグの中で肥料取締法に定められた成
分（可溶性ケイ酸２０％以上）を保証できるものは鉱滓
ケイ酸質肥料として認められているが、かようなフエロ
ニッケルスラグは、フラツクスとして石灰石を使用する
熔鉱炉精錬により得られたものに限られ、フラツクスと
して石灰石を使用しない電気炉精錬により得られた可溶
性ケイ酸含有量の少ないフエロニッケルスラグは、埋立
用または路床材として利用されているに過ぎず、さらに
余剰分は廃棄されているのが現状である。
分（可溶性ケイ酸２０％以上）を保証できるものは鉱滓
ケイ酸質肥料として認められているが、かようなフエロ
ニッケルスラグは、フラツクスとして石灰石を使用する
熔鉱炉精錬により得られたものに限られ、フラツクスと
して石灰石を使用しない電気炉精錬により得られた可溶
性ケイ酸含有量の少ないフエロニッケルスラグは、埋立
用または路床材として利用されているに過ぎず、さらに
余剰分は廃棄されているのが現状である。
そこで本発明者等は、フエロニッケルスラグに含有され
るマグネシウムを主としてリン酸マグネシウムに変換し
て肥料としてあるいは土壌改良材として有効に役立たせ
ることができれば、資源の有効利用の面から有意義であ
るとの考えのもとに本発明を完成させたものである。
るマグネシウムを主としてリン酸マグネシウムに変換し
て肥料としてあるいは土壌改良材として有効に役立たせ
ることができれば、資源の有効利用の面から有意義であ
るとの考えのもとに本発明を完成させたものである。
すなわち本発明は、珪ニッケル鉱を電気炉精錬して得ら
れるケイ酸マグネシウムを主成分とするフエロニッケル
スラグの粉砕物にリン酸あるいはリン酸と硫酸の混酸を
加えてスラリー状で分解反応させたのち、反応済スラリ
ーに塩基性マグネシウム化合物を添加して過剰の酸を中
和してｐＨを約６．５に調整し、混練したのち造粒、乾
燥することを特徴とする粒状土壌改良材の製造方法であ
る。
れるケイ酸マグネシウムを主成分とするフエロニッケル
スラグの粉砕物にリン酸あるいはリン酸と硫酸の混酸を
加えてスラリー状で分解反応させたのち、反応済スラリ
ーに塩基性マグネシウム化合物を添加して過剰の酸を中
和してｐＨを約６．５に調整し、混練したのち造粒、乾
燥することを特徴とする粒状土壌改良材の製造方法であ
る。
本発明の製造過程は、基本反応式からみて分解工程と中
和工程の２段階に分けて考えられろ。
和工程の２段階に分けて考えられろ。
上記反応式からも明らかなごとく、式（１）〜（５）は
フエロニッケルスラグの分解工程であり、式（６）〜（
８）は分解反応済スラリーの中和反応であり、ｐＨ調整
工程である。
フエロニッケルスラグの分解工程であり、式（６）〜（
８）は分解反応済スラリーの中和反応であり、ｐＨ調整
工程である。
本発明において原料として使用するフエロニッケルスラ
グは水冷スラグおよび徐冷スラグのいずれでも使用する
ことができ、これらを粉砕して使用する。
グは水冷スラグおよび徐冷スラグのいずれでも使用する
ことができ、これらを粉砕して使用する。
被粉砕性の面では徐冷スラグの方が粉砕しやすいが、反
応性の面では水冷スラグの方が分解しやすい。
応性の面では水冷スラグの方が分解しやすい。
また、微粉砕した方が反応性は良《なるが、−１００メ
ッシュ全通程度で充分である。
ッシュ全通程度で充分である。
スラグを分解するに際しては、リン酸またはリン酸と硫
酸の混酸をスラグに添加し加温しながら反応させる。
酸の混酸をスラグに添加し加温しながら反応させる。
硫酸を用いるのは、製品中に水溶性の硫酸マグネシウム
を保持させるためである。
を保持させるためである。
リン酸の添加量はスラグ中の全ＭｇＯに対するモル比（
Ｈ３Ｐ ０４／ Ｔ ＭｇＯ ）で０．７〜２，８
の範囲が好ましく使用でき、リン酸と硫酸との混酸を使
用する場合には全ＭｇＯに対するリン酸と硫酸のモル比
（Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ２ＳＯ４／Ｔ−ＭｇＯ）で０．７〜３
．８の範囲が好ましい。
Ｈ３Ｐ ０４／ Ｔ ＭｇＯ ）で０．７〜２，８
の範囲が好ましく使用でき、リン酸と硫酸との混酸を使
用する場合には全ＭｇＯに対するリン酸と硫酸のモル比
（Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ２ＳＯ４／Ｔ−ＭｇＯ）で０．７〜３
．８の範囲が好ましい。
リン酸溶液の濃度は２５？３４％、硫酸濃度は５〜１０
％のものが好まし《使用できる。
％のものが好まし《使用できる。
分解温度は分解反応の律速因子として大きく影響し、一
般に５０゜Ｃ〜沸点の範囲が好ましい。
般に５０゜Ｃ〜沸点の範囲が好ましい。
分解時間は、分解反応が完了するのに充分な時間とすれ
ばよく、一般的には１〜２時間の範囲でよい。
ばよく、一般的には１〜２時間の範囲でよい。
得られた分解反応済スラリーをＸ線回折により調べてみ
たところ、 ２ （ Ｍｇ．ｇ６ ＦｅＯ．０４ ） Ｏ ・Ｓｉ０
２ のピークが先に消滅し分解しやすいことを示した。
たところ、 ２ （ Ｍｇ．ｇ６ ＦｅＯ．０４ ） Ｏ ・Ｓｉ０
２ のピークが先に消滅し分解しやすいことを示した。
これに対しＭｇＳｉＯ３のピークは消え難く分解し難い
ことを示した。
ことを示した。
分解反応済スラリは次いで塩基性マグネシウム化合物、
例えば水酸化マグネシウム、粗製水酸化マグネシウム、
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどを添加して中
性付近、好ましくはｐＨ６．５程度に調整する。
例えば水酸化マグネシウム、粗製水酸化マグネシウム、
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどを添加して中
性付近、好ましくはｐＨ６．５程度に調整する。
かようなｐＨ値は土壌の理想的ｐＨ値とされているもの
である。
である。
このスラリーを造粒するに際しては、従来から一般に中
性付近での造粒は困難とされてきたが、本発明において
は先の中和工程でｐＨａ５程度としたものでも造粒する
ことができる。
性付近での造粒は困難とされてきたが、本発明において
は先の中和工程でｐＨａ５程度としたものでも造粒する
ことができる。
得られた粒状物は次いで常法により乾燥し、要すれば箭
分けして所定粒度に整え粒状物製品とする。
分けして所定粒度に整え粒状物製品とする。
この乾燥一箭分け工程で得られる乾燥粉末を前記した造
粒工程に戻し、スラリーと混練したのち造粒することも
できる。
粒工程に戻し、スラリーと混練したのち造粒することも
できる。
乾燥粉末としては箭下の粉末を用いてもよく、必要に応
じて箭上の粒状物を粉砕して用いてもよい。
じて箭上の粒状物を粉砕して用いてもよい。
かくして得られた粒状物製品は、硬度約２〜３Ｋｇ／ｃ
ｍで、水に入れても浮上、崩壊などの現象を起さない粒
状物であって、粒状肥料あるいは粒状土壌改良材として
充分使用できるものである。
ｍで、水に入れても浮上、崩壊などの現象を起さない粒
状物であって、粒状肥料あるいは粒状土壌改良材として
充分使用できるものである。
本発明による土壌改良材の主成分はリン酸マグネシウム
である。
である。
リン酸は肥料の三要素の１つとして作物の生育に多量に
必要であるが土壌中に欠乏しやすい成分である。
必要であるが土壌中に欠乏しやすい成分である。
一方、マグネシウムは葉緑素の構成元素であると同時に
糖代謝に関与する多数の酵素やリン酸転移酵素などの活
性に必要な成分であり、さらにはリン酸が作物により吸
収、利用される際にリン酸の運搬者としての役割を果す
といわれていろ。
糖代謝に関与する多数の酵素やリン酸転移酵素などの活
性に必要な成分であり、さらにはリン酸が作物により吸
収、利用される際にリン酸の運搬者としての役割を果す
といわれていろ。
リン酸マグネシウムは上記したリン酸とマグネシウムが
結合した化合物であってその肥効は顕著なものがある。
結合した化合物であってその肥効は顕著なものがある。
リン酸マクネシウムにはリン酸−マグネシウム、リン酸
二マグネシウムおよびリン酸三マグネシウムの３種類が
あるが、本発明による土壌改良材はこれらの中でも肥効
の高いリン酸−マグネシウムとリン酸二マグネシウムを
主成分として含有していろ。
二マグネシウムおよびリン酸三マグネシウムの３種類が
あるが、本発明による土壌改良材はこれらの中でも肥効
の高いリン酸−マグネシウムとリン酸二マグネシウムを
主成分として含有していろ。
リン酸一マグネシウムは水溶性の速効性、リン酸二マグ
ネシウムは拘溶性の緩効性であり、作物は生育に合わせ
て初期から後期まで効率よく吸収、利用できるものであ
る。
ネシウムは拘溶性の緩効性であり、作物は生育に合わせ
て初期から後期まで効率よく吸収、利用できるものであ
る。
リン酸マグネシウムの他に本発明による土壌改良材には
、水溶性の速効肥料となる硫酸マグネシウムも含まれろ
。
、水溶性の速効肥料となる硫酸マグネシウムも含まれろ
。
さらにはフエロニッケルスラグに含有されているケイ酸
、鉄、マンガン等モ含まれ、これらの副次的な肥効も期
待することができろ。
、鉄、マンガン等モ含まれ、これらの副次的な肥効も期
待することができろ。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明するゎ実施例
１ フエロニッケル製錬工程で生成した第１表のような絹成
の水冷スラグを乾燥、粉砕して−１００メッシュ全通の
粉体とした。
１ フエロニッケル製錬工程で生成した第１表のような絹成
の水冷スラグを乾燥、粉砕して−１００メッシュ全通の
粉体とした。
この粉体を反応容器に入れ、スラグ中のＴ−ＭｇＯ に
対してモル比で１．６２に相当するリン酸を加えて９０
℃で１時間攪拌しながら反応させた。
対してモル比で１．６２に相当するリン酸を加えて９０
℃で１時間攪拌しながら反応させた。
次いで反応済スラリーに水酸化マグネシウムを加えてｐ
Ｈ６．５に調整したのち、小型ロツシュ造粒機を用いて
造粒し、乾燥した。
Ｈ６．５に調整したのち、小型ロツシュ造粒機を用いて
造粒し、乾燥した。
このようにして得られた本発明による粒状土壌改良材製
品の組成は第２表の通りであった。
品の組成は第２表の通りであった。
さらに、スラリーに塩基性マグネシウム塩を添加する中
和工程において、必要に応じて他のリン酸質肥料を混合
することによって最終製品の品位を調整することができ
る。
和工程において、必要に応じて他のリン酸質肥料を混合
することによって最終製品の品位を調整することができ
る。
実施例 ２
実施例１で用いたと同じ第１表のような組成の水冷スラ
グ粉体を反応容器に入れ、スラグ中のＴ−ＭｇＯに対し
てモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混酸
を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
グ粉体を反応容器に入れ、スラグ中のＴ−ＭｇＯに対し
てモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混酸
を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
次いで、反応済スラリーに水酸化マグネシウムを加えて
ｐＨ６．５に調整しながら、乾燥工程から戻される乾燥
粉末を混練したのち、混練物を小型ロッシエ造粒機を用
いて造粒し、乾燥した。
ｐＨ６．５に調整しながら、乾燥工程から戻される乾燥
粉末を混練したのち、混練物を小型ロッシエ造粒機を用
いて造粒し、乾燥した。
このようにして得られた本発明による粒状土壌改良材製
品の組成は第３表の通りであった。
品の組成は第３表の通りであった。
実施例 ３
第４表のような組成のフエロニッケルスラグの徐冷品を
粉砕して−１００メッシュ全通の粉体とした。
粉砕して−１００メッシュ全通の粉体とした。
この粉体な反応容器に入れ、スラグ中のＴ−ＭｇＯに対
してモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混
酸を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
してモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混
酸を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
次いで、反応済スラリーに水酸化マグネシウムを加えて
ｐＨ６．５に調整しながら、乾燥工程から戻される乾燥
粉末と混練したのち、混線物を小型ロッシエ造粒機を用
いて造粒し、乾燥した。
ｐＨ６．５に調整しながら、乾燥工程から戻される乾燥
粉末と混練したのち、混線物を小型ロッシエ造粒機を用
いて造粒し、乾燥した。
このようにして得られた本発明による粒状土壌改良材製
品の組成は第５表の通りであった。
品の組成は第５表の通りであった。
製品中の成分を粉末Ｘ線回折により調べた結果、リン酸
二マグネシウムＭｇＨＰＯ４・３Ｈ２０が主成分である
ことを示した。
二マグネシウムＭｇＨＰＯ４・３Ｈ２０が主成分である
ことを示した。
製品の成分を第６表に示す。
また、製品中に含まれている水溶性リン酸は安定してお
り、第７表に示したように経時変化はほとんど認められ
なかった。
り、第７表に示したように経時変化はほとんど認められ
なかった。
なお、製品中の有害成分について、その含有量と肥料取
締法に規定されている許容量とを比較した結果、有害成
分含有量は公定規格許容値よりかなり低いことが確かめ
られた。
締法に規定されている許容量とを比較した結果、有害成
分含有量は公定規格許容値よりかなり低いことが確かめ
られた。
実験例
土壌改良材としての効果を調べるために、実施例２で得
られた製品を用いて葉菜（タカナ）によるポット栽培試
験を行なった。
られた製品を用いて葉菜（タカナ）によるポット栽培試
験を行なった。
供試土壌は腐植質火山灰土壌で、土性し、リン酸吸収係
数２２００、有効リン酸ｔｒａｃｅ （ Ｔｒｕｏｇ法
）であった。
数２２００、有効リン酸ｔｒａｃｅ （ Ｔｒｕｏｇ法
）であった。
本発明による粒状土壌改良材を用いてリン酸吸収係数の
５％、ｌＯ％改造を行なった結果、収量指数対比で慣行
区１００に対し５％改造区１２０、１０％改造区１３６
となり、改造区での土壌改良効果が認められた。
５％、ｌＯ％改造を行なった結果、収量指数対比で慣行
区１００に対し５％改造区１２０、１０％改造区１３６
となり、改造区での土壌改良効果が認められた。
実施例 ４
実施例１で用いたと同じ第１表のような組成の水冷スラ
グ粉体な反応容器に入れ、スラグ中のＴ〜ＭｇＯに対し
てモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混酸
を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
グ粉体な反応容器に入れ、スラグ中のＴ〜ＭｇＯに対し
てモル比で１．３６に相当する量のリン酸と硫酸の混酸
を加えて９０℃で１時間攪拌しながら反応させた。
次いで、生成したスラリーに水酸化マグネシウムを加え
てｐＨ６．５に調整しながら、重過リン酸石灰を混練し
たのち、混練物を造粒、乾燥した。
てｐＨ６．５に調整しながら、重過リン酸石灰を混練し
たのち、混練物を造粒、乾燥した。
このようにして得られた本発明による粒状土壌改良材製
品の組成は第８表の通りであった。
品の組成は第８表の通りであった。
Claims (1)
- １ 珪ニッケル鉱を電気炉精錬して得られるケイ酸マグ
ネシウムを主成分とするフエロニッケルスラグの粉砕物
に、スラグ中の全ＭｇＯに対するモル比で０．７〜３．
８の範囲の２５〜３４％の濃度のリン酸、またはこのリ
ン酸と５〜１０％の濃度の硫酸との混散を加えてスラリ
ー状で加熱分解し、反応済スラリー中の過剰の酸を中和
するために塩基性マグネシウム化合物を添加してｐＨを
約６．５に調整しな力ｔら混練し、造粒、乾燥すること
を特徴とする水溶性と拘溶性のリン酸マグネシウムを併
含する粒状土壌改良材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54033871A JPS581718B2 (ja) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | 粒状土壌改良材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54033871A JPS581718B2 (ja) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | 粒状土壌改良材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55127486A JPS55127486A (en) | 1980-10-02 |
| JPS581718B2 true JPS581718B2 (ja) | 1983-01-12 |
Family
ID=12398569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54033871A Expired JPS581718B2 (ja) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | 粒状土壌改良材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581718B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3661748B2 (ja) * | 1998-07-21 | 2005-06-22 | 電気化学工業株式会社 | 無機組成物とその製造方法、それを用いた肥料と土壌改質剤 |
| KR100485446B1 (ko) * | 2002-09-05 | 2005-04-27 | 주식회사 협화 | 토양개량성분을 함유한 수도추비용 복합비료 및 그 제조방법 |
| CN101891521A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-11-24 | 遵化市励拓环保科技有限公司 | 硅钙镁硫肥及其制备工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5123243B2 (ja) * | 1972-06-23 | 1976-07-15 | ||
| JPS51145764A (en) * | 1975-06-10 | 1976-12-14 | Minamikiyuushiyuu Kagaku Kougi | Usage of mineral residue containing magnesium |
-
1979
- 1979-03-23 JP JP54033871A patent/JPS581718B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55127486A (en) | 1980-10-02 |
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