JPS5860686A - Manufacture of phosphatic fertilizer - Google Patents

Manufacture of phosphatic fertilizer

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JPS5860686A
JPS5860686A JP15836681A JP15836681A JPS5860686A JP S5860686 A JPS5860686 A JP S5860686A JP 15836681 A JP15836681 A JP 15836681A JP 15836681 A JP15836681 A JP 15836681A JP S5860686 A JPS5860686 A JP S5860686A
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phosphoric acid
reaction
product
acid solution
concentrated
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輝男 浦野
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Murakashi Lime Industry Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2種以上の混合物、或はそれらと高炉水滓
スラグとの混合物を原料とし、この原料に濃縮リン酸溶
液と濃塩酸とを特定の割合に加え、特に水を添加するこ
となく反応させ、それによって水溶性リン酸分とく溶性
リン酸分とを共に併せて含有し、しかも特に解砕、造粒
、乾燥の処理工程を経ることなく、ふるい分けのみにて
施肥に適する粒状を呈するリン酸質肥料を容易に且つ簡
便な工程により製造する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to powdered calcium carbonate or a mixture of one or more alkaline earth metal carbonates such as magnesian calcium carbonate (dolomite), or a mixture thereof and blast furnace slag. A mixture with slag is used as a raw material, and a concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid are added to this raw material in a specific ratio, and the mixture is reacted without adding water, thereby separating the water-soluble phosphoric acid content and the soluble phosphoric acid content. This relates to a method for easily and simply producing a phosphoric acid fertilizer that contains both of the above and has a granular form suitable for fertilization through sieving alone, without going through the processing steps of crushing, granulation, and drying. It is.

本発明は粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2棟以上の混合物、或は上記のようなアル
カリ土類金属の炭酸塩の1棟または2種以上の混合物に
高炉水滓スラグの粉末を加えた混合物に、濃度(至)〜
80チの濃縮リン酸溶液と濃塩酸とを、濃縮リン酸溶液
の1モルに対し、濃塩酸を高炉水滓スラグ粉末を加えな
い場合には0.05〜0.20モル、壕だ高炉水滓スラ
グ粉末を加えた場合には0.05〜0.30モルの割合
にて加え、特に水を添加することなく反応させることを
特徴とするリン酸質肥料の製造方法である。
The present invention relates to powdered calcium carbonate or a mixture of one or more alkaline earth metal carbonates such as magnesian calcium carbonate (dolomite), or the above-mentioned alkaline earth metal carbonates. Concentrations (to
Add 80 g of concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid to 1 mole of concentrated phosphoric acid solution, and add 0.05 to 0.20 mole of concentrated hydrochloric acid to 1 mole of concentrated phosphoric acid solution if no blast furnace water slag powder is added. This method of producing a phosphoric acid fertilizer is characterized in that when slag powder is added, it is added at a ratio of 0.05 to 0.30 moles, and the reaction is carried out without particularly adding water.

リン酸質肥料には、過リン酸石灰、重過リン酸石灰のよ
うに主成分のほとんどが水溶性のリン酸分からなる速効
性のリン酸質肥料と、溶成リン肥のように水溶性のリン
酸分を含まないで作物の生育過程において根部から出る
酸に俗解する性質の〈溶性リン酸分を含むものとがある
Phosphate fertilizers include fast-acting phosphate fertilizers whose main ingredient is mostly water-soluble phosphoric acid, such as superphosphate lime and heavy superphosphate lime, and water-soluble phosphate fertilizers, such as dissolved phosphorus fertilizers. Some plants do not contain phosphoric acid, but contain soluble phosphoric acid, which is commonly understood as the acid released from the roots during the growth process of crops.

水溶性リン酸分は作物の生育初期には必要な動きをする
が土壌中の鉄分、アルミニウム分などのために時期の経
過とともに難溶化され固定してしまい速効性を喪失する
。一方く溶性リン酸分は緩効性であるから、このように
リン酸分が固定されやすい土壌では有効であるという特
長があり、特に火山灰土壌のようなリン酸吸収係数の高
い土壌では効果を発揮する。このようなことから土壌改
良用の施肥としてももっばら〈溶性リン酸分を含有する
リン酸質肥料が用いられ、速効的効果をル1侍する水溶
性のリン酸質肥料と併用している。
Water-soluble phosphoric acid moves as necessary during the early stages of crop growth, but due to the iron and aluminum content in the soil, it becomes less soluble and becomes fixed over time, causing it to lose its fast-acting properties. On the other hand, soluble phosphoric acid is slow-release, so it is effective in soils where phosphoric acid is easily fixed, and is particularly effective in soils with a high phosphate absorption coefficient such as volcanic ash soil. Demonstrate. For this reason, phosphoric acid fertilizers containing soluble phosphoric acid are often used as fertilizers for soil improvement, and they are used in conjunction with water-soluble phosphoric acid fertilizers, which have a fast-acting effect. .

また近年水溶性リン酸分と〈溶性リン酸分との両形態を
保持しているリン酸質肥料も出現しており、例えばつぎ
のようなものが知られている。
In addition, in recent years, phosphoric acid fertilizers that retain both water-soluble phosphoric acid content and <soluble phosphoric acid content have appeared, for example, the following are known.

(1)、溶成リン肥と過リン酸石灰(または重過リン酸
石灰)とリン酸溶液とから製造したもの。
(1) Manufactured from molten phosphorus fertilizer, superphosphate lime (or heavy superphosphate lime), and phosphoric acid solution.

(2)、溶成リン肥と重過リン酸石灰またはリン酸溶液
とから製造したもの。
(2) Manufactured from dissolved phosphorus fertilizer and heavy superphosphate lime or phosphoric acid solution.

(3)、フェロニッケルスラグ中のマグネシラムラリン
酸と硫酸との混合溶液で加熱分解し、マグネシウムをリ
ン酸マグネシウムに変化させて製造したもの。
(3) Manufactured by heating and decomposing ferronickel slag with a mixed solution of magnesiramular phosphoric acid and sulfuric acid to convert magnesium to magnesium phosphate.

本発明は前記のように粉末状の炭酸カルシウムまたは同
苦土炭酸カルシウム(ドロマイト)のようなアルカリ土
類金属の炭酸塩の1種または2種以上の混合物、或はそ
れらに高炉水滓スラグの粉末を加えたものに濃縮リン酸
溶液と濃塩酸とを所定轍の範囲において加えて反応させ
ることにより、リン酸質肥料として利用するようにした
ものである。
As described above, the present invention is directed to powdered calcium carbonate or a mixture of two or more of alkaline earth metal carbonates such as magnesian calcium carbonate (dolomite), or a mixture of these and blast furnace slag slag. By adding a concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid to the powder and reacting it in a predetermined range, it can be used as a phosphoric acid fertilizer.

この場合アルカリ土類金属の炭酸塩の粉末の酸による分
解に当り、添加する濃縮リン酸溶液(濃度5()〜80
%)と濃塩酸との使用量の割合は濃縮リン酸溶液の1モ
ルに対し濃塩酸をアルカリ土類金属炭酸塩のみの場合に
はo、05〜0.20モルを、また高炉水滓スラグの粉
末を加えた場合には0.05〜0.30モルの割合に加
えて反応させることにより、反応後の生成物を単に機械
的に解砕し、同時に僅かに回転運動を与えるのみにて故
らに造粒工程を経ることなくまた特に加熱による乾燥工
程を経ることなく自然に放置したままで施肥に適する粒
状を菓する製品を得ることができるものである3゜カル
シウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩と
リン酸溶液との反応は MeC03−1−2H3P04−+Me(H2PO4)
2−nH2O4002−=−(1)MeCO3+ H3
PO4−+ MeHP04−nH2O−1−Co2.、
、、、− ・−==(2)(−E式中MeはC!a、M
gなどのアルカリ土類金属)なる(1) (2)で示す
ことができ、その(1)式ではリン酸−石灰、す/酸−
苦土が生成し、これらは水溶性リン酸塩であり、(2)
式ではリン酸二石灰、リン酸二苦土が生成し、これらは
く溶性リン酸塩である。
In this case, a concentrated phosphoric acid solution (concentration 5() to 80%
%) and concentrated hydrochloric acid, the ratio of concentrated hydrochloric acid to 1 mole of concentrated phosphoric acid solution is 0.05 to 0.20 mole in the case of only alkaline earth metal carbonate, and 0.05 to 0.20 mole in the case of using only alkaline earth metal carbonate. When adding powder of Therefore, it is possible to obtain a product that forms granules suitable for fertilization without going through a granulation process or especially a drying process by heating. The reaction between earth metal carbonate and phosphoric acid solution is MeC03-1-2H3P04-+Me(H2PO4)
2-nH2O4002-=-(1) MeCO3+ H3
PO4-+ MeHP04-nH2O-1-Co2. ,
,,, - ・-== (2) (-E formula, Me is C!a, M
(alkaline earth metals such as
Magnesium is produced, these are water-soluble phosphates, (2)
The formula produces dicalcium phosphate and dimagnesium phosphate, which are soluble phosphates.

ヒ記(1)(2)の反応は反応系内に多敏の水分がスラ
リー状で含まれる場合反応速度は速くなり、リン酸の添
加歇に拘らず(2)式の反応が優先し、主として〈溶性
リン酸塩が生成する。そして(1)式の反応はリン酸の
量がアルカリ土類金属の炭酸塩1モルに対し2モル以上
存在しないと起らない。
The reaction rate of (1) and (2) becomes faster when highly sensitive water is contained in the reaction system in the form of a slurry, and the reaction of formula (2) takes priority regardless of the addition period of phosphoric acid. Primarily, soluble phosphates are produced. The reaction of formula (1) does not occur unless the amount of phosphoric acid is 2 moles or more per mole of alkaline earth metal carbonate.

これに対し、反応系に水分の量が少址である場合には、
リン酸址の如何に拘らず(1)式の反応が優先し、未反
応のMeO03が残存すると、この残存したMo2O3
と生成したMe(H2PO4)2−nH2Oとが徐々に
反応し、MeHPO4・nH2Oを生成する。この第2
段目の反応は遊離水分が成る程度存在しないと起りにく
く、このため前記した濃縮リン酸溶液の水分含有量の調
節すなわち濃縮リン酸溶液の濃度調節によってMeHP
O4・nH2Oすなわちく溶性リン酸塩を生成する反応
速度の調節を可能とすることができる。
On the other hand, if the amount of water in the reaction system is small,
Regardless of the phosphoric acid content, the reaction of formula (1) takes priority, and if unreacted MeO03 remains, this remaining Mo2O3
and the generated Me(H2PO4)2-nH2O gradually react to generate MeHPO4.nH2O. This second
The reaction in the step is difficult to occur unless there is a certain amount of free water, so by adjusting the water content of the concentrated phosphoric acid solution as described above, that is, adjusting the concentration of the concentrated phosphoric acid solution, MeHP
It may be possible to control the reaction rate to produce O4.nH2O, i.e., soluble phosphate.

このことはまた濃縮リン酸溶液の濃度を調節し、MθC
O31モルに対し濃縮IJ 7酸溶液2モル以下の袖を
添加することによって、反応生成物中に水溶性リン酸分
とく溶性リン酸分とを同時に併せ含有するリン酸質肥料
を製造することができることとなるものである。
This also allows adjusting the concentration of the concentrated phosphoric acid solution and MθC
By adding 2 moles or less of concentrated IJ7 acid solution to 1 mole of O3, it is possible to produce a phosphoric acid fertilizer that simultaneously contains water-soluble phosphoric acid and water-soluble phosphoric acid in the reaction product. It is something that can be done.

一方反応後の生成物のノ・ンドリングすなわち解砕、造
粒、乾燥、製品の輸送、貯蔵などの処理取扱の観点から
は使用する濃縮リン酸溶液の濃度は重要な条件であって
、リン酸溶液が稀薄液である場合にはスラリー状となり
上記の(2)式の反応が攪先し、反応後の生成物は濃稠
液状を呈し、造粒性に欠け、また製品中に遊離水分が多
く含1れるので加熱乾燥が必要となる。
On the other hand, the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is an important condition from the viewpoint of processing and handling such as crushing, granulation, drying, product transportation, and storage of the product after the reaction. If the solution is a dilute liquid, it will become a slurry and the reaction of equation (2) above will be agitated, and the product after the reaction will be in the form of a thick liquid, lacking in granulation properties, and free water may be present in the product. Since it contains a lot of 1, heat drying is necessary.

1だ高濃度のリン酸溶液を用いた場合には、反応に際し
反応系内の水分は反応熱による蒸発、化合物中に結晶水
としての結合に消費され、特に乾燥工程を経ることなく
、製品とすることができる。
When a highly concentrated phosphoric acid solution is used, the water in the reaction system is consumed by evaporation due to the reaction heat and bonded to the compound as water of crystallization, and the product is formed without any drying process. can do.

しかし高濃度の濃縮リン酸溶液のみの分解反応では粉末
状でリン酸溶液との俗解性が不充分であるため反応速度
が遅くなったり、また反応後の生成物も粘稠性で、爾後
の解砕、造粒のだめの操作が困難であったりする。
However, in the decomposition reaction using only a concentrated phosphoric acid solution, the reaction rate is slow because the powder is insufficiently compatible with the phosphoric acid solution, and the product after the reaction is also viscous. It may be difficult to operate the crushing and granulation basin.

すなわち上記のようなアルカリ土類金属の炭酸塩粉末に
唯単に濃縮リン酸溶液のみを加え反応させると、炭酸塩
粉末がリン酸浴液と反応して分解しC02を放出するた
め、激しく発泡し、流動化す゛る。その後反応は徐々に
進行し反応系は粘稠性を増し遂には塊状となる。この塊
状物を収容容器から外部に取出し、熟成すると徐々に固
結して成る程度硬化する。しかし反応によって生成した
塊状物の反応はさらに徐々に進行し同時に固結性も増し
解砕も困難となる。
In other words, when a concentrated phosphoric acid solution is simply added to the alkaline earth metal carbonate powder as described above and allowed to react, the carbonate powder reacts with the phosphoric acid bath liquid and decomposes, releasing CO2, resulting in vigorous foaming. , fluidization continues. Thereafter, the reaction progresses gradually and the reaction system becomes more viscous and finally becomes lumpy. This lump is taken out from the storage container, and when aged, it gradually hardens to the extent that it solidifies. However, the reaction of the lumps produced by the reaction proceeds more gradually, and at the same time, the caking property increases and crushing becomes difficult.

これに対し本発明の方法のようにアルカリ土類金属の炭
酸塩粉末に濃縮リン酸浴液とともに所定敵の範囲におい
て濃塩酸を加え反応させるときは、上記炭酸塩の分解反
応が充分に行われる結果炭酸塩の未分解物が少なくなり
、また反応後の生成物も何らの添加物を加えることなく
、反応生成物のもつ適度な粘滑性を利用し、簡単な処理
機を通じ同転運動を与えるだけでそのまま粒径約1〜4
酬程度の施肥に適する粒状とすることができ、しかもそ
の間に含有水分は生成物の結晶水として消費されること
となり、このため時間の経過とともに適度に硬く固結し
、したがって特に乾燥工程を経ることなくそのまま製品
とすることができるものである。。
On the other hand, when concentrated hydrochloric acid is added to the alkaline earth metal carbonate powder together with a concentrated phosphoric acid bath solution in a predetermined range and reacted as in the method of the present invention, the decomposition reaction of the carbonate is sufficiently carried out. As a result, the amount of undecomposed carbonate is reduced, and the product after the reaction can undergo synchronous motion through a simple processing machine without adding any additives. Particle size is approximately 1 to 4 just by giving it.
It can be made into a granular form suitable for moderate fertilization, and during this time the water content is consumed as water of crystallization in the product, which causes it to solidify moderately hard over time, and therefore is particularly suitable for drying processes. It can be made into a product as is without any modification. .

本発明の方法において、アルカリ土類金嘱の炭酸塩粉末
の濃縮リン酸溶液による分解反応Vこ際(2、添加する
濃塩酸すなわち濃度シ〕〜80%の濃雅リン酸溶液の1
モルに7・4シ濃塩酸を0.05〜0.20モル、また
は0.05〜(1,30モルの割合に加えて反応させる
ことによる効果としてはつき゛の点があげられる。
In the method of the present invention, the decomposition reaction of alkaline earth metal carbonate powder with a concentrated phosphoric acid solution (2. Concentrated hydrochloric acid to be added, i.e., concentration) ~ 1 of a concentrated phosphoric acid solution of 80%
The effects of adding 7.4 moles of concentrated hydrochloric acid to 0.05 to 0.20 moles, or 0.05 to 1.30 moles and causing the reaction to react are significant.

(1)、炭酸塩の分解を促進し、反応後の生成物中に含
まれるMa(H2PO4)2・n H20と未反応の残
存炭酸塩との再反応を防止することにより、製品の成分
変化を少なくする。
(1) By promoting the decomposition of carbonates and preventing the re-reaction of Ma(H2PO4)2・nH20 contained in the reaction product with unreacted residual carbonates, the composition of the product changes. Reduce.

(2)、反応後の生成物の粘性を低下させることにまり
造粒性を高めることができる。すなわちアルカリ土類金
属の炭酸塩とリン酸との反応によって生成するリン酸化
合物のうちMe(H2PO3)2・nH2Oは微結晶質
で粘稠性を有するものであるが、MeHPO4・n H
20は比較的結晶が発達し、粒子相互間の付着凝集性は
ない。こ・のように濃塩酸の添加によってMe HPo
 4・nH2Oの生成割合が増大することとなるので、
反応生成物の粘性の調整が容易に行われることとなる。
(2) The granulation property can be improved by reducing the viscosity of the product after the reaction. That is, among the phosphoric acid compounds produced by the reaction of alkaline earth metal carbonate and phosphoric acid, Me(H2PO3)2.nH2O is microcrystalline and viscous, but MeHPO4.nH2O is microcrystalline and viscous.
In No. 20, crystals are relatively developed, and there is no adhesion and cohesion between particles. By adding concentrated hydrochloric acid as shown in this example, MeHPo
Since the production rate of 4.nH2O will increase,
The viscosity of the reaction product can be easily adjusted.

またアルカリ土類金属の炭酸塩粉末のほかに高炉水滓粉
末を添加すると、濃縮リン酸溶液と濃塩酸とからなる混
酸液の分解反応に際し、脱炭酸ガスの激しい発泡現象を
緩和し、見掛上反応速度が速くなり、また反応後の生成
物の粘性を低下させることとなり、したがって反応に続
く以後の熟成時間を著しく短縮することができるととも
に、濃縮リン酸溶液の濃度が比較的低い濃度50〜60
%程度のものまで使用可能となる。しかもこの際篩炉水
滓スラグ中のCaOlMgO成分のリン酸塩も有効成分
と1−て働らくこととなるものである。
Furthermore, when blast furnace water slag powder is added in addition to alkaline earth metal carbonate powder, the violent bubbling phenomenon of decarbonation gas is alleviated during the decomposition reaction of a mixed acid solution consisting of concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid, and the apparent This increases the reaction rate and reduces the viscosity of the product after the reaction, thus significantly shortening the subsequent aging time following the reaction, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution is relatively low. ~60
% can be used. Moreover, at this time, the phosphate of the CaOlMgO component in the sieve furnace water slag also works together with the active ingredient.

本発明のリン酸質肥料の製造法の工程系統図は第1図に
示すとおりである。
A process diagram of the method for producing phosphoric acid fertilizer of the present invention is shown in FIG.

上記工程系統図において、Aは原料のアルカリ土類金属
の炭酸塩粉末、Bは同じく高炉水滓スラグ粉末、Cは濃
度50〜80%の濃縮リン酸塩溶液、Dは!I塩酸を示
し、原料としてはAのみ、またはA−1−Bの場合があ
る。A−1−Bの場合にはAとBとは略同量程度である
のがよい1、 また第1図において、1は反応、2は熟成、3は解砕お
よび回転による造粒、4はふるい分け、5は製品の各段
階の処理工程である。
In the above process diagram, A is the raw material alkaline earth metal carbonate powder, B is the blast furnace water slag powder, C is the concentrated phosphate solution with a concentration of 50 to 80%, and D is! I indicates hydrochloric acid, and the raw material may be A alone or A-1-B. In the case of A-1-B, it is preferable that A and B be in approximately the same amount1. Also, in Fig. 1, 1 is reaction, 2 is ripening, 3 is granulation by crushing and rotation, and 4 5 is the sieving process, and 5 is the processing process at each stage of the product.

本発明の方法により、アルカリ土類金属の炭酸塩粉末ま
たはアルカリ土類金属の炭酸塩粉末と尚炉水滓スラグ粉
末との混合物に所定の酸比関係のもとに濃縮リン酸浴液
と濃硫酸との混酸液を加え反応させ、反しも終了後、熟
成を待って反応生成物を軽く解砕し、さらに回転運動を
与えるだけで造粒し、特に乾燥することなく、ふるい分
けのみで一所望粒度の粒状物からなる製品を得ることが
できる。
According to the method of the present invention, a mixture of an alkaline earth metal carbonate powder or an alkaline earth metal carbonate powder and a furnace water slag powder is mixed with a concentrated phosphoric acid bath solution and a concentrated phosphoric acid bath solution under a predetermined acid ratio relationship. A mixed acid solution with sulfuric acid is added to react, and after completion of the reaction, wait for ripening, lightly crush the reaction product, and then granulate it by simply applying rotational motion, and without drying, just sieve it to make the desired product. A product consisting of granules of granular size can be obtained.

このようにして得た製品であるリン酸質肥料は水溶性リ
ン酸分とく溶性リン酸分とがともに併せて含有されるも
のであって、また使用する濃縮リン酸溶液の濃度が低度
の場合、或は熟成期間を短縮し反応完了後連続的に次工
程に移行させたい場合にはアルカリ土類金属の炭酸塩粉
末のほかに予め略同量程度の高炉水滓スラグ粉末を混合
して用いるのが有利である。
The phosphoric acid fertilizer that is the product obtained in this way contains both water-soluble phosphoric acid and soluble phosphoric acid, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is low. or if you want to shorten the aging period and proceed to the next step continuously after the reaction is completed, approximately the same amount of blast furnace slag powder is mixed in advance in addition to the alkaline earth metal carbonate powder. It is advantageous to use

本発明に用いる原料粉末は粒度が細かければ細゛かい程
反応性が良好であるが通常開〜100メツシュ程度の粒
度が経済的であり、壕だ使用する濃縮リン酸溶液の濃度
は関〜80係が最も好ましいことを認めた。
The finer the particle size of the raw material powder used in the present invention, the better the reactivity, but a particle size of about 100 to 100 mesh is usually economical, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is He admitted that the 80th section is the most preferable.

また使用する濃塩酸は高濃度のものが望ましく3!5%
塩酸が最も適当であることを認めた。
Also, the concentrated hydrochloric acid used should preferably have a high concentration of 3!5%.
Hydrochloric acid was found to be the most suitable.

濃縮リン酸溶液(H3P04)と濃塩酸(Hcgとのモ
ル比はH3PO4の1モルに対しHczの0.05〜0
.20モル(高炉水滓スラグを混合した場合には0.0
5〜0.30モル)であることが添加効果が最も良いこ
とが実験により認められた。(1,20モル(または0
.30モル)を超えると反応生成物の粘着性がなくなり
、造粒のために特にバインダー(造粒剤)が必要となる
ものであり、(,1,(15以下の受紙では濃塩酸添加
の効果が得られない1、 高炉水滓スラグの混用はアルカリ土類金属の炭酸塩粉末
に対し内削で60%(重畦)8度までが望ましく、大量
に混合してもCaOlMgOなどの成分の有効化に対し
ては5硼味のないものとなる4゜濃塩酸でなく無機酸と
して硫酸の使用も考えられるが硫酸を用いると反応速度
が遅くなり、しかも反応後の生成分はさらに粘稠性のも
のとなり造粒に適さないから硫酸の深加はその効果が認
められない。
The molar ratio of concentrated phosphoric acid solution (H3P04) and concentrated hydrochloric acid (Hcg is 0.05 to 0 Hcz per mol of H3PO4.
.. 20 mol (0.0 when mixed with blast furnace water slag)
Experiments have shown that the addition effect is best when the amount is 5 to 0.30 mol). (1,20 mol (or 0
.. If the amount exceeds 30 mol), the reaction product loses its stickiness, and a binder (granulating agent) is especially required for granulation. 1. When mixing blast furnace water slag, it is desirable to mix the alkaline earth metal carbonate powder with an internal grinding rate of 60% (heavy ridge) of up to 8 degrees, and even when mixed in large quantities, components such as CaO, MgO, For effectiveness, it is possible to use sulfuric acid as an inorganic acid instead of concentrated hydrochloric acid, which has no bitter taste, but using sulfuric acid slows down the reaction rate, and the product after the reaction is more viscous. The effect of adding sulfuric acid to a deep level is not recognized because it is not suitable for granulation.

つきに実施例および参考例によって本発明を説明する。The present invention will now be explained with reference to Examples and Reference Examples.

表−】に実施例1〜実施し1]11に使用した谷原相の
調合割合を表示した。
Table 1 shows the blending ratio of Tanihara phase used in Examples 1 to 1]11.

表−1に示す各原料においてアルカリ土類金属の炭酸塩
として0.I49mm標準ふるいを全通した苦土炭酸カ
ルシウム(ドロマイト) (CaO34,1%、MgO
17,5%、アルカリ分58.4 % )単独またはこ
れと0.088 rrrm標準ふるいを98%通過する
程度に粉砕した高炉水滓スラグ(5i02  :32.
9係、At20318.2係、Ca039.4%、Mg
O5,7%、Fe2O30,8%)との混合物中のCa
O+MgOまたはCaO+Mg、O十n(A1203+
Fθ203)とH3PO4とのモル比が1.():1.
0または1.0 : 1.1となるようH3P0460
%リン酸溶液またはH3P0475g’)ン酸溶液に対
しHO775係塩酸をHCt/H3PO3モル比が(1
,05〜0.30の範囲となるように調整し、内容fI
!t]00tの混合機に投入した。混合機は株式会社川
田製作所製[−ス〜・ぞ−ミキサー」と称するもので、
混合容器底面部に攪拌羽根を装設し、500 rpmで
回転させたヮ表−1に示すように各原料粉末の所定量を
投入し要すれば粉末相互を充分良く混合したのち、所定
量の濃縮リン酸溶液と濃塩酸との混合液を加え、混合機
の攪拌羽根の回転と停止とを短時間反珈して反応を開始
させる。
In each raw material shown in Table 1, the carbonate of alkaline earth metal is 0. Magnesium calcium carbonate (dolomite) passed through an I49mm standard sieve (CaO34.1%, MgO
17.5%, alkaline content 58.4%) alone or together with blast furnace water slag (5i02:32.
Section 9, Section At20318.2, Ca039.4%, Mg
Ca in a mixture with O5.7%, Fe2O30.8%)
O+MgO or CaO+Mg, Oten (A1203+
The molar ratio of Fθ203) and H3PO4 is 1. ():1.
0 or 1.0: H3P0460 to be 1.1
% phosphoric acid solution or H3P0475g')
, 05 to 0.30, and the content fI
! [t]00t mixer. The mixer is manufactured by Kawada Seisakusho Co., Ltd. and is called the "-S~Zo-Mixer".
A stirring blade was installed at the bottom of the mixing container, and the container was rotated at 500 rpm.As shown in Table 1, a specified amount of each raw material powder was added, and if necessary, the powders were thoroughly mixed, and then the specified amount of A mixture of concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid is added, and the stirring blade of the mixer is rotated and stopped for a short time to start the reaction.

内容物は脱炭酸反応が激しく起り発泡する。しばらくす
ると発泡現象はおさまる1、この段階で混合機の攪拌羽
根を数分間連続して回転させながら反応を継続させる。
The contents undergo a vigorous decarboxylation reaction and foam. After a while, the foaming phenomenon subsides 1. At this stage, the reaction is continued while the stirring blade of the mixer is continuously rotated for several minutes.

内容物は次第に粘稠になり、混合機の負荷が高くなる。The contents gradually become viscous and the load on the mixer increases.

ここで一旦撹拌羽根の回転を停止し、数分間静置したの
ち、さらに数時間常温で熟成させ反応物を硬化させる。
At this point, the rotation of the stirring blade is temporarily stopped, and the reaction product is allowed to stand for several minutes, and then further aged at room temperature for several hours to harden the reaction product.

熟成を経た反応物を再度混合機の攪拌羽根を回転させる
ことによって解砕すると同時に造粒を行い、粒径が1〜
4瓢の粒状となったところで攪拌羽根を停止し内容物を
混合機より取り出し、取出後ふるい別けのみにて、殊更
乾燥することなくそのまま製品とした。
The aged reaction product is crushed again by rotating the stirring blade of the mixer, and at the same time it is granulated, and the particle size is 1 to 1.
When the granules of 4 gourds were obtained, the stirring blade was stopped and the contents were taken out from the mixer. After taking out, the contents were simply sieved and used as a product without any particular drying.

表−1によって判るように、実施例1のようにドロマイ
ト粉末を濃度75%の濃縮リン酸溶液のみで分解反応さ
せた場合には反応生成物の粘稠性が高く、その後の解砕
、造粒作業のだめの熟成時間に24時間以上の長時間を
要し、しかも分解反応が徐々に続行しているため製品化
が困難であった。
As can be seen from Table 1, when dolomite powder was subjected to a decomposition reaction using only a 75% concentrated phosphoric acid solution as in Example 1, the viscosity of the reaction product was high; It took a long time of 24 hours or more to ripen the grain, and furthermore, the decomposition reaction continued gradually, making it difficult to commercialize the product.

したがってこの実施例1は参考例である3゜これに対し
濃塩酸をHCl、/′)13PO4のモル比で11.0
5および0.20を加えた実施例2および実施例3の場
合では反応生成物の粘稠性は低下し、熟成時間は約6時
間柱度で解砕、造粒を良く行うことができた。
Therefore, this Example 1 is a reference example of 3°, whereas the molar ratio of concentrated hydrochloric acid to HCl, /')13PO4 is 11.0.
In the case of Example 2 and Example 3 in which 5 and 0.20 were added, the viscosity of the reaction product decreased, and the aging time was about 6 hours, and the crushing and granulation could be performed well. .

またHC1/H3PO4のモル比0.30で濃塩酸を添
加した実施例4の場合では、反応生成物は極端に粘稠性
が低下し、その1壕では造粒はできなかった1、したが
ってこの実施例4は参考例である。
In addition, in the case of Example 4 in which concentrated hydrochloric acid was added at a molar ratio of HC1/H3PO4 of 0.30, the viscosity of the reaction product was extremely reduced, and granulation was not possible in that one trench1. Example 4 is a reference example.

ドロマイト粉末に原料として高炉水滓スラグ粉末を加え
た実施例5では解砕、造粒のための熟成時間は1〜2分
程で充分であったが、反応生成物の粘稠性がやや高いた
め生成される1〜4■の比較的細かい粒度の製品を得る
ことが困難であった。
In Example 5, in which blast furnace water slag powder was added as a raw material to dolomite powder, the aging time for crushing and granulation was sufficient for about 1 to 2 minutes, but the viscosity of the reaction product was slightly high. Therefore, it was difficult to obtain a product with a relatively fine particle size of 1 to 4 square centimeters.

実施例5に比べて濃塩酸をHC1/H3PO4のモル比
0.30で加えて反応、させた実施例6の場合では、全
工程が良好に行われ粒径1〜4+m++の粒度の製品を
得ることができた。。
Compared to Example 5, in the case of Example 6, in which the reaction was carried out by adding concentrated hydrochloric acid at a molar ratio of HC1/H3PO4 of 0.30, the entire process was performed well and a product with a particle size of 1 to 4+m++ was obtained. I was able to do that. .

一方において濃縮リン酸浴液の60 %濃度のものを用
いた実施例7の場合では、反応系に含まれた水分量が過
剰であって適当な粒状製品が得られなかった。そこで実
施例8のように、高炉水滓スラグ粉末をドロマイト粉末
一対し1:1の割合となるように混合したところ反応後
5〜6分間の熟成後反応生成物の解砕、造粒は成る程度
可能であっだが、実施例5の場合と同じく解砕、造粒(
−て得た製品は1〜4閣の粒度のものを得ることは困難
で大粒のものとなり易く、したがって実施例7、実施例
8は参考例である。
On the other hand, in the case of Example 7 in which a concentrated phosphoric acid bath solution with a concentration of 60% was used, the amount of water contained in the reaction system was excessive and a suitable granular product could not be obtained. Therefore, as in Example 8, when blast furnace water slag powder was mixed with a pair of dolomite powder at a ratio of 1:1, the reaction product was not crushed or granulated after aging for 5 to 6 minutes after the reaction. Although it is possible to some extent, crushing and granulation (
- It is difficult to obtain a product with a particle size of 1 to 4 degrees, and it tends to be large particles. Therefore, Examples 7 and 8 are reference examples.

実施例9、実施例10では、添加した濃塩酸は有効に働
らき1〜4閣の粒度の製品を得ることかできた。
In Examples 9 and 10, the added concentrated hydrochloric acid worked effectively and it was possible to obtain products with a particle size of 1 to 4 degrees.

実施例11では濃縮リン酸溶液量をCaO十Mg○+! T (At203 +Fe203)/H3PO4のモル
比1.1と多く用いて製品中のリン酸成分の割合を畠く
するように実施した。この実施例では実施例2、実施例
3、実施例9、実施例1oの場合と同様に全ての工程が
何ら問題なく進み1〜4mmの粒度の製品を殊更に乾燥
工程を経ることなく得られた。
In Example 11, the amount of concentrated phosphoric acid solution is CaO10Mg○+! The molar ratio of T (At203 +Fe203)/H3PO4 was increased to 1.1 to increase the proportion of the phosphoric acid component in the product. In this example, as in Examples 2, 3, 9, and 1o, all steps proceeded without any problems, and a product with a particle size of 1 to 4 mm was obtained without any drying process. Ta.

これらの製品の製l′Igl B後における分析(的j
、・よひ造粒性については♂く−2に一括し7て7tζ
(7た1゜°土だ分析と同時にX線回折により製品中の
存在用を固定したところ、実施例1一実施例11のすへ
ての試料について、ca(H2PO,)、、 −H2O
、CaHPO4、Mg(H2PO4)2・2)(20、
MgHPO4・3H20の!L成物を認めることができ
た。
Analysis of these products after production (target j
,・For the granulation property, combine ♂ku-2 with 7 and 7tζ
(7.1°) At the same time as the soil analysis, we fixed the substances present in the products by X-ray diffraction, and found that ca(H2PO,), -H2O
, CaHPO4, Mg(H2PO4)2.2) (20,
MgHPO4・3H20! It was possible to recognize the L product.

リン酸と塩酸との混酸によつ・て製造した製品中のOa
 (H2PO4)2・H2Oの回折ビークは塩酸の濃度
が高くなるに連れ小さくなり、Ca )iPO4の回折
ピークは犬きくなり、同時に未反応ドロマイトの回折ピ
ーりは小さくなっていた4、一方高炉水滓スラブ粉末を
混合した原料を用いて製造した製品ではA4PO4−:
3 )(20、FePO4−3H20等のアルミニウム
リン酸塩、鉄すン酸地の生成釜X線回折によっては認め
ることができなかった。。
Oa in products manufactured with mixed acid of phosphoric acid and hydrochloric acid
The diffraction peak of (H2PO4)2.H2O became smaller as the concentration of hydrochloric acid increased, the diffraction peak of Ca)iPO4 became sharper, and at the same time the diffraction peak of unreacted dolomite became smaller4, while blast furnace water For products manufactured using raw materials mixed with slag slab powder, A4PO4-:
3) (20) Formation of aluminum phosphates such as FePO4-3H20 and iron sulfate substrates could not be detected by pot X-ray diffraction.

また得られた製品を含むいくつかのものについて成分安
定性を試験するために、温度35°゛C1相対湿度90
係の恒温恒湿槽内に:30日間放置したのち、各成分を
測定したところ表−:3に示す結果を得た4゜全製品と
も未反応の残存1゛I−lマ・イト(苦土炭酸カルシウ
ム)がやや減少し、蔑分反応の進行が観察できるが、各
成分とも変化h1は極めて少なく無視できる程度のもの
であった。
Also, in order to test the component stability of some products including the obtained products, a temperature of 35° C1 relative humidity of 90° C.
After being left in a constant temperature and humidity chamber for 30 days, each component was measured and the results shown in Table 3 were obtained. Calcium carbonate) decreased slightly, and the progress of the degradative reaction could be observed, but the change h1 for each component was extremely small and negligible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のリン酸質肥料の製造7の1程系統図で
ある。 特許出願人  材樫石灰工業株式会社 手続補正書 昭和56年11月2ヶ日 特許庁長官殿 (特許庁審査官        殿) 1、事件の表示 昭和56年特許願第158366号 2、発明の名称 リン酸質肥料の製造方法 3、 補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称) 村樫石灰工業株式会社 4、代理人 住所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、 補正命令
の日付(自発) (発送日)昭和   年   月   日(1)、明細
書第1貞第4行目から同第2貞第1行目までの「特許請
求の範囲」の記載を別紙のとおりに訂正する。 (2)、明細書第2貞第10行目「解砕、造粒」を削除
する、 (3)、明細書第2貞第11行目〜第12行目「ふるい
分けのみにて」を削除する。 (4)、明細書第7貞第8行目から第8貞第4行目まで
の「一方反応後の生成物−一一一一が困難であったりす
る、」をっぎのとおりに訂正する。 「一方反応後の生成物のハンドリングすなわち解砕、造
粒、乾燥、製品の輸送、貯蔵などの処理取扱の観点から
は使用する濃縮リン酸溶液の濃度は重要であって、リン
酸溶液が希薄液である場合には、スラリー状となり、上
記の(2)式の反応が優先し、反応後の生成物は比較的
結晶が発達し、粒子相互間の付着凝集性がないため、造
粒性に欠け、さらに生成物中に多量の遊離水分を含むこ
ととなシ乾燥工程が必要となる。 これに対し高濃度のリン酸溶液を用いた場合には、反応
に際し反応系内の水分は反応熱による蒸発、化合物中に
結晶水としての結合に消費され、特に乾燥工程を経るこ
となく製品とすることができる。 しかし高濃度の濃縮リン酸溶液のみの分解反応では、粉
体とリン酸溶液との接触が不充分となシ、反応速度が遅
くなったり、反応後の生成物も粘稠性に富み、後に続く
解砕、造粒のだめの作業が困難であったりするものであ
る。 (5)、明細書第8貞第13行目「さらに」を「その後
も」と訂正する8 (6)、明細書第10頁第2行目「Me(H3P03)
2」を「Me(H2PO4)2〕  と訂正する。 (7)・明細書第11頁第14行目「濃硫酸」を「濃塩
酸」と訂正する。 (8)、明細書第15貞第11行目r HC:t75 
Jを「Hctあ」と訂正する。 「2、特許請求の範囲 (1)、粉末状炭酸カルノウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2種以上の混合物に、濃度50〜80係の
濃縮リン酸溶液とa均酸とを、濃縮リン酸溶液の1モル
に対しa塩酸を0.05〜0.20モルの割合にて加え
、殊更に水を添加することなく、反応させることを特徴
とするリン酸質肥料の製造方法、、(2)、粉末状炭酸
カルシウムまたは同苦土炭酸カルシウム(ドロマイト)
のようなアルカリ土類金属の炭酸塩の1種または2積繊
−Fを混合したものと高炉水滓スラグ粉末との混合物に
、濃度50〜80%の濃縮リン酸溶液と濃塩酸とを、濃
縮リン酸溶液の1モルに対し#に塩酸を0.05〜0.
30モルの割合にて加え、特に水を添加することなく、
反応させることを特徴とするリン酸質肥料の製造方法1
.」 手続補正−書 昭和57年3月2日 特許庁長官殿 (特許庁審査官        殿) ■、小事件表示 昭和閏年特許願第158366号 2、発明の名称 リン酸質肥料の製造方法 3、 補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称)  村樫石灰工業株式会社5、 補正命令
の日付(自発) (発送日)昭和   年   月   日補  IF 
  明  細  書 1、発明の名称 リン酸質肥料の製造方法 2、特許請求の範囲 (1)、粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2種以上の混合物に、H3PO4濃度関〜
80係の!!縮リン酸溶液と塩酸とを、濃縮リン酸溶液
の1モルに対(7塩酸を0.05〜(1,20モルの割
合にて加え、反r[4、させることを特徴とするリン酸
質肥料の製造方法。 (2)、粉末状炭酸カル/ラム−または同ン゛1°十炭
酸カル/ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属
の炭酸塩の1種才たは2ft1!以」二を混合したもの
と高炉水滓スラグ粉末との混合物に、H3PO4濃度5
0〜80%の濃縮リン酸溶液と塩酸とを、濃縮リン酸溶
液の1モルに対し塩酸を0、(15〜0.30モルの割
合にて加え、反応させることを特徴とするリン酸質肥料
の製造方法。。 6、発明の詳細な説明 本発明は粉末状炭酸カル7ウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2棟以上の混合物、或はそれらと高炉水滓
スラグとの混合物を原料と12、この原料に濃縮リン酸
溶液と塩酸とを特定の割合に加え、反応させ、それによ
って水溶性リン酸分と〈溶性リン酸分とを共に併せて含
有し、しかも反応後の処理生成物を特に乾燥の処理工程
をRることなく、施肥に適する粒状を呈するリン酸質肥
料を容易に且つ簡便な工程により製造する方法に関する
ものである。 本発明は粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1種または2種以上の混合物、或は上記のようなアル
カリ土類金属の炭酸塩の1種またけ2種以上の混合物に
高炉水滓スラグの粉末を加えた混合物に、H3PO4濃
度J)〜8o%の濃縮リン酸溶液と塩酸とを、濃縮リン
酸溶液の1モルに対し、塩酸を高炉水滓スラグ粉末を加
えない場合には0.05〜0,20モル、また高炉水滓
スラグ粉末を加えた場合には0.05〜(1,30モル
の割合にて加え、反応させることを特徴とするリン酸質
肥料の製造方法である。 リン酸質肥料には、過リン酸石灰、重過リン酸石灰のよ
うに主成分のほとんどが水溶性のリン酸分からなる速効
性のリン酸質肥料と、溶成リン肥のように水溶性のリン
酸分を含まないで作物の生育過程において根部から出る
酸に溶解するゼ1質の〈溶性リン酸分を含むものとがあ
る。 水溶性リン酸分は作物の生育初期Vこは心安な働、きを
するが土壌中の鉄分、アルミニウム分などのために時期
の経過とともに難溶化され固定し、てし7まい速効性を
喪失する。一方く溶性リン酸分は緩効性であるから、こ
のようにリン酸分が固定されやすい土壌では有効である
という特長があり、特に火山灰土壌のようなリン酸吸収
係数の高い土壌では効果を発揮する。このようなことか
ら土壌改食用の施肥としてももっばら〈溶性リン酸分を
含有するリン酸質肥料が用いられ、速効的効果を期待す
る水溶性のリン酸質肥料と併用している。 また近年水溶性リン酸分とく溶性リン酸分との両形態を
保持しているリン酸質肥料も出現しており、例えばつぎ
のようなものが知られている。 (1)、溶成リン肥と過リン酸石灰(または重過リン酸
石灰)とリン酸溶液とから製造したもの。 (2)、溶成リン肥と重過リン酸石灰またはリン酸溶液
とから製造したもの。 (3)、フェロニッケルスラグ中のマグネシラムラリン
酸と硫酸との混合溶液で加熱分解し、マグネシウムをリ
ン酸マグネシウムに変化させて製造(またもの。 本発明は前記のように粉末状の炭酸カルシウムまたは同
苦土炭酸カルシウム(ドロマイト)のようなアルカリ土
類金属の炭酸塩の1種または2種以上の混合物、或はそ
れらに高炉水滓スラグの粉末を加えたものに濃縮リン酸
溶液と塩酸とを所定量の範囲において加えて反応させる
ことにより、前記粉末状混合物中のCaO、MgO成分
をリン酸カルシウム、リン酸マグネシウムとして有効化
させ、リン酸質肥料として利用するように17だもので
ある。 この場合アルカリ土類金属の炭酸塩の粉末の酸による分
解に当り、添加する濃縮リン酸溶液(a度50〜so%
)と塩酸との使用敏の割合は濃縮リン酸溶液の1モルに
対し塩酸をアルカリ土類金属炭酸塩のみの場合には(1
,05〜0.20モルを、また高炉水滓スラグの粉末を
加えた場合には0.05〜0.:+oモルの割合に加え
て反応させることにより、反応後の生成物を単に機械的
に解砕し、同時に僅かに回転運動を与えるのみにて故ら
に造粒工程を経ることなくまた特に加熱による乾燥工程
を経ることなく自然に放置したままで施肥に適する粒状
を呈する製品を得ることができるものである。 カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸
塩とリン酸溶液との反[5は MeCO3+2H3PO4→Me(H2PO4)2・n
H2O+CO2・・・(1)MeCO3−)−H3P0
4−+MeHPO4−nH20+Co□−=−中、(2
)(上式中Me ij Ca、 Mgなどのアルカリ土
類金属)なる(1)(2)で示すことができ、その(1
)式ではリン酸−石灰、リン酸−苦土が生成し、これら
は水溶性リン酸塩であり、(2)式ではリン酸二石灰、
リン酸二菖゛土が生成し、これらは〈溶性リン酸塩であ
る。 上記(1)(2)式の反応は反応率内に多量の水分が存
在する場合には反応速度が速く々す、リン酸の添加呈の
如何に拘らず(2)式の反応が優先し7、さらに過剰の
リン酸分が残存している場合には生成した〈溶性のMe
HPO4・n H20とリン酸とがさらに反応して MeHP04−nH2O−1−H3PO4−)  Me
(H2PO4)2−nH2Oなる反応機構によってra
e(H,、po4)2・nH2Oが生成する。 これに対し反応系に水分の量が少ない場合には、リン酸
の添加箪の如何に拘らず(1)式の反応が優先し、未反
応のMeCO3が残存すると、この残存したMeCO3
と生成したMe(H2PO4)2−nH2Oとが徐々に
反応してMeHPO4・nH2Oを生成する。 この第2段目の反応は遊離水分が成る程度存在1、ない
と起りにくく、このため前記した濃縮リン酸溶液の水分
含有是の調節すなわち濃縮リン酸溶液の濃度調節によっ
てMeHPO4・nH2Oすなわち〈溶性リン酸塩を生
成する反応速度の調節を可能とすることかできる。 させても反応生成物中に水溶性のリン酸塩を残存させる
ことが可能となるものである。 一方反応後の生成物のノ・ンドリングすなわち解砕、造
粒、乾燥、製品の輸送、貯蔵などの処理取扱の点からは
使用する濃縮リン酸溶液の濃度r1@要であって、リン
酸溶液が希薄液である場合にはスラリー状となり、上記
の(2)式の反応が優先(2、反応後め生成物は比較的
結晶が発達(7、粒子相q間の付着凝集性がないため、
造粒性に欠け、さらに生成物中に多量の遊離水分を含む
こととなり乾燥工程が必要となる。 これに対し高濃度の濃縮リン酸溶液を用いた場合には、
反応に際し7反応系内の水分は反応熱(・′こ、Lる蒸
発、化合物中に結晶水としての結合に消費され、特に乾
燥工程を経ることなく製品とすることができる。 1−かし高濃度の濃縮リン酸溶液のみの分解反応では、
粉体とリン酸溶液との接触が不充分となり、反応速度が
遅くなったり、反応後の生成物も粘稠性に富み、後に続
く解砕、造粒のだめの作業が困難であったりするもので
ある。 すなわち上記のようなアルカリ土類金属の炭酸塩粉末に
唯単に濃縮リン酸溶液のみを加え反応させると、炭酸塩
粉末がリン酸溶液と反応して分解しCO2を放出するた
め、激しく発泡し、流動化する。その後反応は徐々に進
行し反応系は粘稠性を増[2遂には塊状となる1、この
塊状物を収容容器から外部に取出し、熟成すると徐々に
固結して成る程度硬化する。しかし反応によって生成し
た塊状物の反応はその後も徐々に進行し同時に固結性も
増し解砕も困難とな=る。 これに対し本発明の方法のようにアルカリ土類金属の炭
酸塩粉末に濃縮リン酸溶液とともに所定量の範囲におい
て塩酸を加え反応させるときは、上記炭酸塩の分解反応
が充分に行われる結果炭酸塩の未分解物が少なくなり、
また反応後の生成物も何らの添加物を加えることなく、
反応生成物のもつ適度な粘着性を利用し、簡単な処理機
を通じ回転運動を与えるだけでそのまま粒径約1〜4闇
程度の施肥に適する粒状とすることができ、し7かもそ
の間に含有水分は生成物の結晶水として消費されること
となり、このため時間の経過とともに適度に硬く固結し
、したがって特に乾燥工程を経ることなくそのまま製品
とすることができるものである。 本発明の方法において、アルカリ土類金属の炭酸塩粉末
の濃縮リン酸溶液による分解反応に際し、添加する塩酸
すなわち濃度50〜80%の濃縮リン酸溶液の1モルに
対し塩酸を0.05〜0.20モル、またけ0.05〜
0.30モルの割合に加えて反応させることによる効果
としてはつぎの点があげられる。 (1)、炭酸塩の分解を促進1〜、反応後の生成物中に
含まれるMe(H2PO4)2・nH2Oと未反応の残
存炭酸塩との再反応を防止することにより、製品の成分
変化を少々くする。 (2)、反応後の生成物の粘性を低下させることにより
造粒性を高めることができる。すなわちアルカリ土類金
属の炭酸塩とリン酸との反応によって生成するリン酸化
合物のうちMe(H2PO4)2・nH2Oは微結晶質
で粘稠性を有するものであるが、MeHPO4・nH2
Oは比較的結晶が発達し、粒子相互間の付着凝集性はな
い3、このように塩酸の添加によってMeHPO4・n
H2Oの生成割合が増大することとなるので、反応生成
物の粘性の調整が容易に行われることとなる。 またアルカリ土類金属の炭酸塩粉末のほかに高炉水滓粉
末を添加すると、濃縮リン酸溶液と塩酸とからなる混酸
液の分解反応に際し、脱炭酸ガスの激しい発泡現象を緩
和し、見掛上反応速度が速くなり、また反応後の生成物
の粘性を低下させることとなり、したがって反応に続く
以後の熟成時間を著しく短縮することができるとともに
、濃縮リン酸溶液の濃度が比較的低い濃度50〜60%
程度のものまで使用可能となる。しかもこの際高炉水滓
スラグ中のCaO,MgO成分のリン酸、塩も有効成分
として働らくこととなるものである。 本発明のリン酸質肥料の製造法の工程系統図は第1図に
示すとおりである1、 上記工程系統図において、Aは原料のアルカリ土類金属
の炭酸塩粉末、Bは同じく高炉水滓スラグ粉末、Cは濃
度50〜80%の濃縮リン酸塩溶液、Dは塩酸を示し、
原料としてはAのみ、またはA十Bの場合がある。A−
1−Bの場合にはAとBとは略同量程度であるのがよい
。 また第1図において、】は反応、2は熟成、3は解砕お
よび回転による造粒、4はふるい分け、5は製品の各段
階の処理工程である。 本発明の方法により、アルカリ土類金属の炭酸塩粉末ま
たはアルカリ土類金属の炭酸塩粉末と高炉水滓スラグ粉
末との混合物に所定の址比関係のもとに濃縮リン酸溶液
と塩酸との混合液を加え反応させ、反応終了後、熟成を
待って反応生成物を軽く解砕し、さらに回転運動を与え
るだけで造粒l7、特に乾燥することなく、ふるい分け
のみで所ψ粒度の粒状物からなる製品を得ることができ
る。 このようにして得た製品であるリン酸質肥料は水溶性リ
ン酸分と〈溶性リン酸分とがともに併せて含有されるも
のであって、また使用する濃縮リン酸溶液の濃度が低度
の場合、或は熟成期間を短縮し反応完了後連続的に次工
程に移行させたい場合にはアルカリ土類金属の炭酸塩粉
末のほかに予め略同量程度の高炉水滓スラグ粉末を混合
して用いるのが有利である。 本発明に用いる原料粉末は粒度が細かければ細かい程反
応性が良好であるが通常50〜100メツシュ程度の粒
度が紅済的であり、また使用する濃縮リン酸溶液の濃度
は50〜80%が最も好ましいことを認めた。 また使用する塩酸は高濃度のものが望’I L < :
つ5%塩酸が最も適当であることを認めた。 濃縮リン酸溶液(I(3PO4)と塩酸(HCt)との
モル比はH3PO4の1モルに対しHotの0.05〜
0.20モル(高炉水滓スラグを混合した場合には0.
05〜(1,30モル)であることが添加効果が最も良
いことが実験により認められた。0.20モル(または
13.30モル)を超えると反応生成物の粘着性がなく
なり、造粒のために特にバインダー(造粒剤)が心安と
なるものであり、0.(15以下の少量では地酸添υ1
1の効果が得られない。 高炉水滓スラグの混用はアルカリ土類金属の炭酸塩粉末
に対(7内割で印チ(重1i−)程度までか望ましく、
犬敞に混合してもCaOlMgOなどの成分の有効化に
対しては意味のないものとなる6゜塩酸でなく無機酸と
して硫酸の使用も考えられるが硫酸を用いると反応速度
が遅く々す、しかも反応後の生成分はさらに粘稠性のも
のとなり造粒に適さないから硫酸の添加はその効果がU
めら71ない。 つぎに実施例および参考例によって本発明を説明する。 表−1に実施例1〜実施例11に使用した各原料の調合
割合を表示1−だ。 表−1に示す各原ネ1においてアルカリ土類金属の炭酸
塩として帆149mm標準ふるいを全通した苦土炭酸カ
ルンウム(ドロマイト) (Ca、034.1 %、M
gO17,5係、アルカリ分58.4%)単独またはこ
れと0.088 ttrm標準ふるいを98%通過する
程度に粉砕した高炉水滓スラグ(810□ 32.9係
、A/12o318.2係、CaO39,4%、Mg0
5.7 %、Fe2O30,8% )との混合物中のH
3PO4/(MeO−万Hczl (たたl、 Mb○
:CaO−4たはMg0)のモル比が1.0−1.45
となるようH3P0460チリン酸溶液またはH3PO
475係り/酸溶液に対し、 HO435%塩酸をHO
j / )]3PO4のモル比が0.05〜0.30の
範囲となるように調整し7、内容績1001の混合機に
投入l−だ。混合機は株式会社川田製作所製「スーパー
ミキサー 」と称するもので、混合容器底面部に攪拌羽
根を装設し、5(10rpmで回転させた。 表−1に示すように各原料粉末の所定数を投入し要すれ
ば粉末相互を充分良く混合[−5たのち、固定量の濃縮
リン酸溶液と塩酸との混合液を加え、混合機の攪拌羽根
の回転と停止とを短時間反覆して反応を開始させる。 内容物は脱炭酸反応が激しく起り発泡する。しばらくす
ると発泡現象はおさまる。この段階で混合機の攪拌羽根
を数分間連続l〜て回転させながら反応を継続させる。 内容物は次第に粘稠になり、混合機の負荷が高くなる。 ここで一旦攪拌羽根の回転を停止し、数分間静置したの
ち、さらに数時間常温で熟成させ反応物を硬化させる。 熟成を経た反応物を再度混合機の攪拌羽根を回転させる
ことによって解砕すると同時に造粒を行い、粒径が1〜
4間の粒状となったところで攪拌羽根を停止し内容物を
混合機より取り出し、取出後ふるい別けのみにて、殊更
乾燥することなくその捷ま製品とした。 表−1によって判るように、実施例1のようにドロマイ
ト粉末を濃度75%の濃縮リン酸溶液のみで分解反応さ
せた場合には反応生成物の粘稠性が高く、その後の解砕
、造粒作業のための熟成時間に24時間以上の長時間を
要し7、しかも分解反応が徐々に続行しているため製品
化が困難であった。 したがってこの実施例1は参考例である。 これに対し塩酸をHC4/H3PO4のモル比で0j1
5および0.20を加えた実施例2および実施例3の場
合では反応生成物の粘稠性は低下し、熟成時間は約6時
間柱度で解砕、造粒を良く行うことができた。 またHCt/H3PO4のモル比0.30で塩酸を添加
l。 た実施例4の場合では、反応生成物は極端に粘稠性が低
下し、そのままでは造粒はできなかった、。 したがってこの実施例4は参考例である。 ドロマイト粉末に原料として高炉水滓スラグ粉末を加え
た実施例5では解砕、造粒のだめの熟成時間は1〜2分
程で充分であったが、反応生成物の粘稠性がやや高いだ
め生成される1〜4配の比較的細かい粒度の製品を得る
ことが困難であった。 実施例5に比べて塩酸をHCt/H3PO4のモル比0
.30で加えて反応させた実施例6の場合では、全工程
が良好に行われ粒径1〜41Mの粒度の製品を得ること
ができた。 一方において濃縮リン酸溶液の60%濃度のものを用い
た実施例7の場合では、反応系に含まれた水分量が過剰
であって適当な粒状製品が得られなかった1、そこで実
施例8のように、高炉水滓スラグ粉末をドロマイト粉末
に対しl:1の割合となるように混合したところ反応後
5〜6分間の熟成後反応生成物の解砕、造粒は成る程度
可能であっだが、実施例5の場合と同じく解砕、造粒し
7て得た製品は1〜4嘔の粒度のものを得ることは困難
で大粒のものとなり易く、したがって実施例7、実施例
8は参考例である。 実施例9、実施例10では、添加i〜だ塩酸は有効に働
らき1〜4闇の粒度の製品を得ることができた。。 実施例11では濃縮リン酸溶液量をH3Po4/(Me
O一、HC7)のモル比1.45と多く用いて製品中の
リン酸成分の割合を高くするように実施した。この実施
例では実施例2、実施例3、実施例9、実施例10の場
合と同様に全ての工程が何ら問題なく進み1〜4咽の粒
度の製品を殊更に乾燥工程を経ることなく得られた。 これらの製品の製造1日後における分析値および造粒性
については表−2に一括して示した。 また分析と同時にX線回析により製品中の存在相を同定
したところ、実施例1〜実施例】1のすべての試料につ
いて、ca(H2PO4)2・H2o1caHPo4、
Mg(H2”o、h”2HzOXMgHP04−3H2
0(7)生成物をQ、 メることかできた。 リン酸と塩酸との混酸によって製造した製品中のC!a
(H2PO4) 2・H2Oの回折ピークは塩酸の添ツ
ノ[1量が多くなるに連れ小さくなり、CaHPo 4
  の回Trピークは大きくなり、同時に未反応ドロマ
イトの回折ピークは小さくなっていた。一方高炉水陣ス
ラグ粉末を混合し7た原料を用いて製造(−5た製品で
はAtPO4−3H20、FePO4−3H20等ノア
ルミニウムリン酸塩、鉄リン酸塩の生成をX線回析によ
っては認めることができなかった。 また得られた製品を含むいくつかのものについて成分安
定性を試験するために、温度j35°c1相iJ湿度9
0係の恒温恒湿槽内に:30日間放置したのち、各成分
を測定したところ表−3に示す結果を得た。。 、全製品とも未反応の残存ドロマイト(苦土炭酸カルシ
ウム)がやや減少し、幾分反応の進行が観察できるが、
各成分とも変化晴は極めて少々く無視できる程度のもの
であった。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明のリン酸質肥料の製造法の工程系統図で
ある。 特許出願人  村樫石灰工業株式会社 手続補正書 昭和57年5 月ニア日 特許庁長官殿 (特許庁審査官        殿) 1、事件の表示 昭和閏年特許願 第158366号 2、発明の名称 リン酸質肥料の製造方法 3、 補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称) 村樫石灰工業株式会社 4、代理人 住所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、 補正命令
の日付(自発) (発送日)昭和   年   月   日Z補正の内容 (1)明細書、第2頁第14行と第15行の間に下記を
挿入する。 記 「 尚、本発明に使用する濃縮りん酸溶液とはシん鉱石
を鉱酸分解によって製造するいわゆる湿式法りん酸液の
濃縮物で、りん酸、水、および製造工程、原料鉱石に伴
う少量の不純物を含有する液、又は乾式法りん酸を水に
溶解させたものでも良い。」 以上
FIG. 1 is a systematic diagram of step 7 of manufacturing the phosphoric acid fertilizer of the present invention. Patent Applicant: Saakashi Lime Industry Co., Ltd. Procedural Amendment November 2, 1980 To the Commissioner of the Patent Office (To the Examiner of the Patent Office) 1. Indication of the case 1981 Patent Application No. 158366 2. Name of the invention Acid fertilizer manufacturing method 3, Relationship with the case of the person making the amendment Applicant name: Murakashi Lime Industry Co., Ltd. 4, Agent address: 1-1-5 Minami-Aoyama-chome, Minato-ku, Tokyo Date of amendment order (Voluntary) (Delivery date) Showa year, month, day (1), the description of "Claims" from the 4th line of the 1st chapter of the specification to the 1st line of the 2nd chapter of the specification is corrected as shown in the attached sheet. . (2) Delete ``Crushing and granulation'' on line 10 of the second specification. (3) Delete ``Only by sieving'' from lines 11 to 12 of the second specification. do. (4) Correct the statement "On the other hand, the product after the reaction - 1111 may be difficult" from line 8 to line 4 of the 8th page of the specification as shown below. . "On the other hand, the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is important from the viewpoint of handling of the product after the reaction, such as crushing, granulation, drying, product transportation, and storage. If it is a liquid, it becomes a slurry, and the reaction of equation (2) above takes priority, and the product after the reaction has relatively developed crystals, and there is no adhesion and cohesion between particles, so the granulation property is low. In addition, the product contains a large amount of free water, requiring a drying process.On the other hand, when a highly concentrated phosphoric acid solution is used, the water in the reaction system is removed during the reaction. It is consumed by evaporation due to heat and bonded as water of crystallization in the compound, and can be made into a product without going through a drying process.However, in a decomposition reaction using only a highly concentrated concentrated phosphoric acid solution, the powder and the phosphoric acid solution are If the contact with the powder is insufficient, the reaction rate will be slow, and the product after the reaction will be highly viscous, making subsequent crushing and granulation operations difficult. 5), “Moreover” in line 13 of page 8 of the specification is corrected to “even thereafter” 8 (6), “Me (H3P03)” in line 2 of page 10 of the specification
2" should be corrected to "Me(H2PO4)2]. (7) - On page 11, line 14 of the specification, "concentrated sulfuric acid" should be corrected to "concentrated hydrochloric acid." (8), Specification No. 15, line 11 r HC: t75
Correct J to "Hcta". "2. Claim (1), powdered carnoum carbonate or a mixture of one or more alkaline earth metal carbonates such as magnesian calcium carbonate (dolomite) at a concentration of 50 to 80%. A concentrated phosphoric acid solution and a-uniform acid are reacted by adding a-hydrochloric acid at a ratio of 0.05 to 0.20 mol per 1 mol of the concentrated phosphoric acid solution, especially without adding water. (2) Powdered calcium carbonate or magnesian calcium carbonate (dolomite)
A concentrated phosphoric acid solution with a concentration of 50 to 80% and concentrated hydrochloric acid are added to a mixture of one or two carbonates of alkaline earth metals such as -F and blast furnace water slag powder. Add 0.05 to 0.0% hydrochloric acid to #1 mole of concentrated phosphoric acid solution.
Added at a ratio of 30 mol, without particularly adding water,
Method 1 for producing phosphoric acid fertilizer characterized by reaction
.. ” Procedural amendment - Written March 2, 1980, Director of the Patent Office (Examiner of the Patent Office) ■, Small case indication Showa Leap Year Patent Application No. 158366 2, Title of invention Process for manufacturing phosphoric acid fertilizer 3, Amendment Relationship with the case of a person who does
Description 1, Title of the invention: Process for producing phosphoric acid fertilizer 2, Claims (1), 1 of alkaline earth metal carbonates such as powdered calcium carbonate or magnesia calcium carbonate (dolomite) Species or mixtures of two or more species with H3PO4 concentration
80 person in charge! ! A phosphoric acid solution characterized by adding a condensed phosphoric acid solution and hydrochloric acid at a ratio of 0.05 to 1.20 mol to 1 mol of concentrated phosphoric acid solution to give a reaction (2) Powdered Cal/Rum carbonate or one kind of alkaline earth metal carbonate such as 1° Cal/Um decacarbonate (dolomite) or more than 2ft1! 2 and blast furnace water slag powder with H3PO4 concentration of 5.
A phosphoric acid substance characterized by reacting a 0 to 80% concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid by adding hydrochloric acid at a ratio of 0 to 15 to 0.30 mol per 1 mol of the concentrated phosphoric acid solution. Method for producing fertilizer. 6. Detailed Description of the Invention The present invention provides a method for producing fertilizer using one or a mixture of two or more carbonates of alkaline earth metals such as powdered calcium carbonate or magnesium carbonate (dolomite). , or a mixture of these and blast furnace water slag as a raw material (12), and a concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid are added to this raw material in a specific ratio and reacted, thereby changing the water-soluble phosphoric acid content and the <soluble phosphoric acid content. This relates to a method for easily and simply producing a phosphoric acid fertilizer which contains both of the following and which exhibits a granular form suitable for fertilization without subjecting the treated product after the reaction to any particular drying process. The present invention is directed to one or more mixtures of alkaline earth metal carbonates such as powdered calcium carbonate or magnesian calcium carbonate (dolomite), or the above-mentioned alkaline earth metal carbonates. A concentrated phosphoric acid solution with an H3PO4 concentration J) ~ 8o% and hydrochloric acid were added to a mixture of one or more carbonates and powdered blast furnace water slag to 1 mole of the concentrated phosphoric acid solution. On the other hand, hydrochloric acid is added at a ratio of 0.05 to 0.20 mol when blast furnace slag powder is not added, and 0.05 to 1.30 mol when blast furnace slag powder is added. This is a method for producing a phosphoric acid fertilizer, which is characterized by reacting the phosphoric acid fertilizer. Fast-acting phosphoric acid fertilizers and fertilizers that do not contain water-soluble phosphoric acid like dissolved phosphorus fertilizers, but contain soluble phosphoric acid that dissolves in the acid released from the roots during the growing process of crops. Water-soluble phosphoric acid has a safe effect during the early stages of crop growth, but due to iron and aluminum content in the soil, it becomes less soluble and becomes fixed over time. On the other hand, soluble phosphoric acid is slow-release, so it is effective in soils where phosphoric acid is easily fixed, especially in volcanic ash soils, which have a low phosphate absorption coefficient. For this reason, phosphoric acid fertilizers containing soluble phosphoric acid are often used as fertilizers for soil improvement. In addition, in recent years, phosphate fertilizers that retain both water-soluble phosphoric acid content and water-soluble phosphoric acid content have appeared, for example, the following are known: . (1) Manufactured from molten phosphorus fertilizer, superphosphate lime (or heavy superphosphate lime), and phosphoric acid solution. (2) Manufactured from dissolved phosphorus fertilizer and heavy superphosphate lime or phosphoric acid solution. (3) Manufactured by heating and decomposing magnesium with a mixed solution of magnesiramular phosphoric acid and sulfuric acid in ferronickel slag to change magnesium to magnesium phosphate. Or a mixture of one or more alkaline earth metal carbonates such as dolomite, or a mixture of them with powdered blast furnace slag, concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid. By adding and reacting a predetermined amount of CaO and MgO in the powdered mixture, the CaO and MgO components in the powdered mixture are activated as calcium phosphate and magnesium phosphate and used as a phosphate fertilizer. In this case, when decomposing alkaline earth metal carbonate powder with acid, a concentrated phosphoric acid solution (a degree 50 to so%
) and hydrochloric acid, the ratio of hydrochloric acid to 1 mole of concentrated phosphoric acid solution is (1
,05 to 0.20 mol, or 0.05 to 0.05 when blast furnace water slag powder is added. By reacting in addition to the ratio of +o mol, the product after the reaction can be simply mechanically crushed, and at the same time only a slight rotational movement can be applied, so that it can be heated without going through a granulation process. It is possible to obtain a product that exhibits a granular shape suitable for fertilization without going through a drying process. The reaction between a carbonate of an alkaline earth metal such as calcium or magnesium and a phosphoric acid solution [5 is MeCO3+2H3PO4→Me(H2PO4)2・n
H2O+CO2...(1)MeCO3-)-H3P0
4-+MeHPO4-nH20+Co□-=-, (2
) (in the above formula, Me ij Ca, an alkaline earth metal such as Mg), which can be represented by (1) and (2), and the (1
) formula produces phosphoric acid-lime and phosphoric acid-magnesium, which are water-soluble phosphates, and formula (2) produces dicalcium phosphate,
Disodium phosphate is formed and these are soluble phosphates. The reaction of equations (1) and (2) above is faster if a large amount of water is present in the reaction rate, and the reaction of equation (2) takes priority regardless of whether phosphoric acid is added or not. 7. Furthermore, if excess phosphoric acid remains, the generated <soluble Me
HPO4・n H20 and phosphoric acid further react to form MeHP04-nH2O-1-H3PO4-) Me
By the reaction mechanism (H2PO4)2-nH2O, ra
e(H,,po4)2·nH2O is generated. On the other hand, when the amount of water in the reaction system is small, the reaction of equation (1) takes priority regardless of whether phosphoric acid is added, and if unreacted MeCO3 remains, this residual MeCO3
and the generated Me(H2PO4)2-nH2O gradually react to generate MeHPO4.nH2O. This second stage reaction is difficult to occur unless free water is present (1). Therefore, by adjusting the water content of the concentrated phosphoric acid solution, that is, adjusting the concentration of the concentrated phosphoric acid solution, MeHPO4・nH2O, that is, <soluble It may be possible to control the reaction rate for producing phosphate. This makes it possible for water-soluble phosphate to remain in the reaction product even if the reaction product is heated. On the other hand, from the viewpoint of processing and handling of the product after the reaction, such as crushing, granulation, drying, transportation and storage of the product, the concentration r1 of the concentrated phosphoric acid solution used is important, and the phosphoric acid solution When is a dilute liquid, it becomes a slurry, and the reaction of equation (2) above takes precedence (2. After the reaction, the product has relatively developed crystals (7. Because there is no adhesion and aggregation between the particle phases q) ,
It lacks granulation properties and contains a large amount of free water in the product, requiring a drying step. On the other hand, when using a highly concentrated phosphoric acid solution,
During the reaction, water in the reaction system is consumed by reaction heat (・'), evaporation, and binding as water of crystallization in the compound, and the product can be produced without any particular drying process. In a decomposition reaction using only a highly concentrated phosphoric acid solution,
The contact between the powder and the phosphoric acid solution is insufficient, resulting in a slow reaction rate, and the product after the reaction is highly viscous, making subsequent crushing and granulation operations difficult. It is. That is, if only a concentrated phosphoric acid solution is added to the alkaline earth metal carbonate powder as described above and allowed to react, the carbonate powder reacts with the phosphoric acid solution and decomposes, releasing CO2, resulting in vigorous foaming. Fluidize. Thereafter, the reaction progresses gradually, and the reaction system increases in viscosity [2] It finally becomes a lump (1) The lump is taken out from the container, and as it ages, it gradually hardens to the extent that it solidifies. However, the reaction of the lumps produced by the reaction proceeds gradually thereafter, and at the same time, the caking property increases and crushing becomes difficult. On the other hand, when a predetermined amount of hydrochloric acid is added to the alkaline earth metal carbonate powder together with a concentrated phosphoric acid solution as in the method of the present invention, the decomposition reaction of the carbonate is sufficiently carried out, resulting in carbonation. The amount of undecomposed salt decreases,
In addition, the product after the reaction is processed without adding any additives.
Utilizing the appropriate adhesiveness of the reaction product, it is possible to make it into granules suitable for fertilization with a particle size of approximately 1 to 4 mm by simply applying rotational motion through a simple processing machine, and it also contains 7 particles in between. The water is consumed as water of crystallization in the product, and as a result, the product solidifies appropriately over time, and can therefore be used as a product as it is without any particular drying process. In the method of the present invention, during the decomposition reaction of alkaline earth metal carbonate powder with a concentrated phosphoric acid solution, 0.05 to 0. .20 mol, 0.05~
The effects of reacting in addition to the ratio of 0.30 mol include the following points. (1) Promote the decomposition of carbonates 1 - Change the composition of the product by preventing re-reaction between Me(H2PO4)2・nH2O contained in the reaction product and unreacted residual carbonate. Make it a little less. (2) Pelletability can be improved by lowering the viscosity of the product after reaction. That is, among the phosphoric acid compounds produced by the reaction of alkaline earth metal carbonate and phosphoric acid, Me(H2PO4)2.nH2O is microcrystalline and viscous;
The crystals of O are relatively developed, and there is no adhesion and aggregation between the particles3.In this way, by adding hydrochloric acid, MeHPO4・n
Since the production rate of H2O increases, the viscosity of the reaction product can be easily adjusted. Furthermore, when blast furnace water slag powder is added in addition to alkaline earth metal carbonate powder, the violent foaming phenomenon of decarbonation gas is alleviated during the decomposition reaction of a mixed acid solution consisting of concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid, and the apparent This increases the reaction rate and reduces the viscosity of the product after the reaction, thus significantly shortening the subsequent aging time following the reaction, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution is lower than 50%. 60%
It can be used up to a certain degree. Moreover, at this time, phosphoric acid and salts of CaO and MgO components in the blast furnace water slag also function as effective ingredients. The process diagram of the method for producing phosphate fertilizer of the present invention is shown in Figure 1.1 In the process diagram above, A is the raw material alkaline earth metal carbonate powder, and B is the blast furnace slag. Slag powder, C is concentrated phosphate solution with a concentration of 50-80%, D is hydrochloric acid,
The raw material may be only A or A and B. A-
In the case of 1-B, it is preferable that A and B be in approximately the same amount. In FIG. 1, ] is the reaction, 2 is ripening, 3 is granulation by crushing and rotation, 4 is sieving, and 5 is the treatment process at each stage of the product. According to the method of the present invention, a concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid are added to a mixture of alkaline earth metal carbonate powder or alkaline earth metal carbonate powder and blast furnace water slag powder under a predetermined working ratio relationship. The mixed solution is added and reacted, and after the reaction is completed, the reaction product is lightly crushed after aging, and then granulated by simply applying rotational motion, and granules of the desired ψ particle size can be produced by simply sieving without drying. A product consisting of can be obtained. The phosphoric acid fertilizer obtained in this way contains both water-soluble phosphoric acid and soluble phosphoric acid, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is low. In this case, or if you want to shorten the aging period and move on to the next step continuously after the reaction is completed, approximately the same amount of blast furnace slag powder is mixed in advance in addition to the alkaline earth metal carbonate powder. It is advantageous to use The finer the particle size of the raw material powder used in the present invention, the better the reactivity, but the particle size of about 50 to 100 mesh is usually the most effective, and the concentration of the concentrated phosphoric acid solution used is 50 to 80%. was found to be the most preferable. Also, it is desirable that the hydrochloric acid used be of high concentration.
It was found that 5% hydrochloric acid was most suitable. The molar ratio of concentrated phosphoric acid solution (I(3PO4) and hydrochloric acid (HCt) is 0.05 to 1 mole of H3PO4 for Hot.
0.20 mol (0.20 mol if blast furnace water slag is mixed)
It has been experimentally found that the addition effect is best when the amount is 0.05 to 1.30 mol. When the amount exceeds 0.20 mol (or 13.30 mol), the reaction product loses its stickiness, and the binder (granulating agent) is especially safe for granulation. (For small amounts below 15, the addition of local acid υ1
1 effect cannot be obtained. It is desirable to mix blast furnace water slag with carbonate powder of alkaline earth metals (up to about 1 in. 1 in 7 increments).
Even if mixed with water, it has no meaning in activating components such as CaO, MgO, etc. 6. It is possible to use sulfuric acid as an inorganic acid instead of hydrochloric acid, but if sulfuric acid is used, the reaction rate will be slow. Moreover, the product after the reaction becomes even more viscous and unsuitable for granulation, so adding sulfuric acid will reduce its effectiveness.
There are no Mera 71. Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Reference Examples. Table 1 shows the proportions of each raw material used in Examples 1 to 11. In each raw material 1 shown in Table 1, magnesium carbonate (dolomite) (Ca, 034.1%, M
Blast furnace water slag (810□ 32.9, A/12o 318.2, CaO39.4%, Mg0
5.7%, H in a mixture with Fe2O30.8%)
3PO4/(MeO-10,000 Hczl (Tatal, Mb○
:CaO-4 or Mg0) molar ratio is 1.0-1.45
H3P0460 tyrinic acid solution or H3PO
475/acid solution, HO435% hydrochloric acid
The molar ratio of 3PO4 was adjusted to be in the range of 0.05 to 0.30, and the mixture was charged into a mixer with a rating of 1001. The mixer was called "Super Mixer" manufactured by Kawada Seisakusho Co., Ltd., and was equipped with stirring blades on the bottom of the mixing container and rotated at 5 (10 rpm). If necessary, the powders were thoroughly mixed [-5], then a fixed amount of a mixture of concentrated phosphoric acid solution and hydrochloric acid was added, and the stirring blades of the mixer were briefly rotated and stopped. Start the reaction. The contents undergo a vigorous decarboxylation reaction and foam. After a while, the foaming phenomenon subsides. At this stage, the stirring blade of the mixer is continuously rotated for several minutes to continue the reaction. The contents are The mixture gradually becomes viscous, increasing the load on the mixer. At this point, the rotation of the stirring blade is stopped, and the mixture is allowed to stand for a few minutes, and then allowed to ripen at room temperature for several hours to harden the reaction mixture. The aged reaction mixture By rotating the stirring blade of the mixer again, the mixture is crushed and granulated at the same time.
When the mixture became granular, the stirring blade was stopped and the contents were taken out from the mixer. After taking out, the contents were simply sieved to obtain a kneaded product without further drying. As can be seen from Table 1, when dolomite powder was subjected to a decomposition reaction using only a 75% concentrated phosphoric acid solution as in Example 1, the viscosity of the reaction product was high; It took a long time of 24 hours or more to ripen the grains7, and furthermore, the decomposition reaction continued gradually, making it difficult to commercialize the product. Therefore, this Example 1 is a reference example. On the other hand, add hydrochloric acid at a molar ratio of HC4/H3PO4 of 0j1
In the case of Example 2 and Example 3 in which 5 and 0.20 were added, the viscosity of the reaction product decreased, and the aging time was about 6 hours, and the crushing and granulation could be performed well. . Additionally, hydrochloric acid was added at a molar ratio of HCt/H3PO4 of 0.30. In the case of Example 4, the viscosity of the reaction product was extremely reduced, and granulation could not be performed as it was. Therefore, this Example 4 is a reference example. In Example 5, in which blast furnace water slag powder was added as a raw material to dolomite powder, the maturation time for crushing and granulation was about 1 to 2 minutes, but the viscosity of the reaction product was slightly high. It was difficult to obtain a product with a relatively fine grain size of 1 to 4 particles. Compared to Example 5, hydrochloric acid was used at a molar ratio of HCt/H3PO4 of 0.
.. In the case of Example 6, in which the reaction was carried out after addition of 300 ml, the entire process was carried out well and a product with a particle size of 1 to 41 M could be obtained. On the other hand, in the case of Example 7 in which a concentrated phosphoric acid solution with a concentration of 60% was used, the amount of water contained in the reaction system was excessive and a suitable granular product could not be obtained. When blast furnace water slag powder was mixed with dolomite powder at a ratio of 1:1, it was possible to crush and granulate the reaction product after aging for 5 to 6 minutes after the reaction. However, as in the case of Example 5, it is difficult to obtain a product obtained by crushing and granulating with a particle size of 1 to 4 mm, and it tends to be large particles. Therefore, Examples 7 and 8 This is a reference example. In Examples 9 and 10, the added hydrochloric acid worked effectively and it was possible to obtain products with a particle size of 1 to 4. . In Example 11, the amount of concentrated phosphoric acid solution was changed to H3Po4/(Me
A large amount of phosphoric acid (O1, HC7) was used in the molar ratio of 1.45 to increase the proportion of the phosphoric acid component in the product. In this example, as in Examples 2, 3, 9, and 10, all steps proceeded without any problems, and a product with a particle size of 1 to 4 mm was obtained without any drying process. It was done. The analytical values and granulation properties of these products one day after manufacture are shown in Table 2. In addition, when the existing phases in the product were identified by X-ray diffraction at the same time as the analysis, it was found that for all samples from Examples 1 to 1, ca(H2PO4)2・H2o1caHPo4,
Mg(H2”o,h”2HzOXMgHP04-3H2
I was able to get the 0(7) product to Q. C in products manufactured with mixed acid of phosphoric acid and hydrochloric acid! a
The diffraction peak of (H2PO4) 2.H2O becomes smaller as the amount of added hydrochloric acid [1] increases;
The diffraction peak of the unreacted dolomite became large, and at the same time the diffraction peak of unreacted dolomite became small. On the other hand, X-ray diffraction confirmed the formation of aluminum phosphates and iron phosphates such as AtPO4-3H20 and FePO4-3H20 in products manufactured using raw materials mixed with blast furnace Suijin slag powder (-5). In addition, in order to test the component stability of some products including the obtained product, temperature j 35 ° C 1 phase i J humidity 9
After being left in a constant temperature and humidity chamber of 0 mode for 30 days, each component was measured and the results shown in Table 3 were obtained. . In all products, unreacted residual dolomite (magnetic calcium carbonate) decreased slightly, and some progress of the reaction could be observed.
The changes in each component were extremely small and negligible. 4. Brief description of the drawings FIG. 1 is a process flow diagram of the method for producing phosphoric acid fertilizer of the present invention. Patent Applicant Murakashi Lime Industry Co., Ltd. Procedural Amendment May 1980 Dear Commissioner of the Patent Office (Examiner of the Patent Office) 1. Indication of the case Showa Leap Year Patent Application No. 158366 2. Name of the invention Phosphate Fertilizer manufacturing method 3, Relationship with the case of the person making the amendment Applicant name: Murakashi Lime Industry Co., Ltd. 4, Agent address: 1-1-5 Minami-Aoyama-chome, Minato-ku, Tokyo Date of amendment order (spontaneous) ) (Delivery date) Showa year Month Date Contents of Z amendment (1) Insert the following between lines 14 and 15 on page 2 of the specification. Note: The concentrated phosphoric acid solution used in the present invention is a concentrate of the so-called wet method phosphoric acid solution produced by decomposing phosphate ore with mineral acids, and contains phosphoric acid, water, and a small amount of phosphoric acid in the manufacturing process and raw material ore. A liquid containing impurities, or a solution of dry process phosphoric acid dissolved in water may also be used.''

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1棟または2種以上の混合物に、濃度間〜80%の濃
縮リン酸溶液と濃塩酸とを、濃縮リン酸溶液の1モルに
対し濃塩酸を0.05〜0.20モルの割合にて加え、
殊更に水を添加することなく、反応させることを特徴と
するリン酸質肥料の製造方法。
(1) Add one or more mixtures of alkaline earth metal carbonates such as powdered calcium carbonate or magnesian calcium carbonate (dolomite) to a concentrated phosphoric acid solution with a concentration between ~80% and concentrated phosphoric acid solution. Adding concentrated hydrochloric acid at a ratio of 0.05 to 0.20 mol per 1 mol of concentrated phosphoric acid solution,
A method for producing a phosphoric acid fertilizer, characterized in that the reaction is carried out without further adding water.
(2)、粉末状炭酸カルシウムまたは同苦土炭酸カルシ
ウム(ドロマイト)のようなアルカリ土類金属の炭酸塩
の1棹または2棟以上を混合したものと高炉水滓スラグ
粉末との混合物に、濃度(資)〜閉チの濃縮リン酸溶液
と濃塩酸とを、濃縮リン酸溶液の1モルに対し濃塩酸を
0.05〜0.30の割合にて加え、特に水を添加する
ことなく、反応させることを特徴とするリン酸質肥料の
製造方法。
(2) A mixture of powdered calcium carbonate or a mixture of one or more alkaline earth metal carbonates such as magnesian calcium carbonate (dolomite) and blast furnace water slag powder has a concentration of (Capital) - Add concentrated phosphoric acid solution and concentrated hydrochloric acid at a ratio of 0.05 to 0.30 concentrated hydrochloric acid per 1 mole of concentrated phosphoric acid solution, without particularly adding water, A method for producing a phosphoric acid fertilizer, which comprises causing a reaction.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155590A (en) * 1984-01-25 1985-08-15 株式会社木村研究所 Non-scattering fertilizer
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