JPS589814A - 硫酸カリウム塩の製造方法 - 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】 本発蜀はＩ！駿カリクム塩の製造方決、４１に実質、的
中惟の硫酸カリウム塩の義造方法＃Ｉｃ１ｌＩするもの
である。　　　。

硫酸カリウム塩の一般的ｊｌ渋としては１次式に示すよ
５に塩化カリウムと硫酸を高置下で反応させて、酸性硫
酸カリウムを経由し、硫酸カリウムと環化水素を得る方
法が知られている。

Ｋ　Ｃｊ　＋Ｈ１８０，＝＝ｘａｓｏ４＋）ｌｃｊ　　
　　　（１）ＫＢＨ４，＋ＫＣｊ　＝ｘ、ｇｏ、　十Ｈ
Ｃｊ　　　　　（２Ｊところで、Ｉｌｌ的にこれを連続
製造する方法としては、一つは実質的に塩化カリウムと
硫−を化学量論値もしくは若干硫酸を少なめに用い、約
５００〜６００℃の高置で反応させる方法、伽の一つは
本発明者等が先に提案した。塩化カリウム＆Ｃ豹が公知
である。

ところが前者の方法では、腋高亀で約３〜６時間加熱処
理しても、反応率として約９８８＠度で止まってしまい
、生成硫酸カリウム塩そのままの状態では、残存塩素公
約２〜Ｓ％、残存硫酸公約２〜５％が含まれるため、こ
れを低塩本含有でかつ中和された義品とするためには、
再度高亀加熱ＩＩ＆堆１−１中＠１工雅を必要とし、エ
ネルギー効率の皇さの画からも今日工業的に実施するこ
とは幽―である。

後者の方法は反応終期まで過剰ｉｉ＊分を負し。

反応の進行を９ｓ％以上まで引き上げ、一段で塩素含有
率Ｏ，Ｓ　−Ｏ・３％以下の超低塩素含有量の硫酸カリ
ウム塩ｖｌＩ４造する方法であり、そのためカリ富有化
成肥料の製造工＠に直結できるなどの点で優れているが
１反両過剰硫酸分が残ることになる。

従っていずれの方法であっても、皺生成ａｍカリクム塩
を肥料用硫酸カリウムとして単記またはパルタブレンド
用Ｋｌｌ！用する場合には、あらかじめ中＠ｌ＆坦をす
る必豊かある。

ちなみに、肥料用硫酸カリウムに富有ｔｌ−ｌｌＩＩさ
れる前書成分の最大量Ｃ％）として、遊ｍｉｉ酸０５％
が親調値とされている。

中、！ｌ）＃ｌ堆の方法とし【、生成硫酸カリウム塩な
聯酔機ｔ′逸した後、水に中和剤を加えたミルク状中＠
濠と謳合し１次いで１燥する万＠（以下「水―中ＩＨＩ
」と称す。）が一般的である。しかしながらこの方法で
は、１ｌＩ７Ｉをマクｐ的にみれば中性品の様相を呈し
【いるが、這−、ハンドリング中に分級ｔ−起し、中和
処堆殻もｌ−以上の粒径品には硫酸分が約２〜３囁残存
し、生成硫酸カリウ）ム塩と中和剤の単なる物理的混合
が主体と考えられる。

このような製品を施肥した場合は、−きむらにより、部
分的にしろ農作物や土壊′１ＩｃｌｉＡい影−を及ばす
場合が多分に生ずる＝゛ 以上の結果、煩雑な＃ａ瑞工１１を必登とし、かつ多大
なエネルギニをａｍしながらも、実質的中性の硫酸カリ
ウム塩の製造はｍ５ｔ−きたしていた。

本発明者−は上記め−き藺一点を解消すべく鋭意−一を
重ねた結電、生成硫酸カリウム塩に、こにおいて、中和
剤を添加する″（以下ｒメルト中和れることｔｔい出し
１本発明の完成に至った。゛すなわち、本実１ｊｌＩア
硫歇カリ門ム塩のｊＩ一方法は、塩化カリウムと硫酸を
反応させて硫酸カリウム塩を製造するに当たり１反応混
合物ＩＫ富まれる酸憔硫駿カリウムの１１１点以上の装
置で中和することを特徴としている。腋反応混合物Ｋｊ
ｄいては、塩化カリウムとｉＩ−を化“学量論値もしぐ
ｉｔ、ｉ干鉦駿を少なめに用いた場合でも中和がｉ畏□
な場合は本実−が適用でき□：るが、超低塩素含有量で
かっ。

実質的中性とい５Ｍ者を満足することかできるためには
、塩化カリウム；Ｋｌｌて硫酸を当量比で１．０〜１．
４０用いた反応混合物であることが好ましい。　　　　
　　　　−パ・ 本発明の轡黴の一つは、良応漉会物中に含”★れる酸性
硫酸カリウムの＊、ａ以上の温度で中１剤を添加し中和
すること→あるが゛　ｇａ：ａ＊脩硫−カリウムの′馳
点−満だと１反応混合物、中和剤共に乾燥した粉粒体な
いしは１ｉＪ１にの状態であるため、単なる物珈的温合
社１で止まり、実質的中性の硫酸カリウム塩番１＠゛ら
れない−′□゛ 一方二ｍｍ性＊＊−リウムの一点以□上′で中和鋼を添
加する尼、−自は必ずしも理論的にｊ―飾ではないが、
反応混合物中の酸性１１１１ｙｙリウムは浴融しており
、これに適度の温合繰作ｖＭＪえると、反応混合物全体
を富めて温ケーク状Ｖなし、中相むらの原因と考えられ
るｍ翼が失ぜず、Ｊｌ、掛上均−なウェット状’ｔ’ｊ
ｋＬ、これに中和剤ｔ’ｓ、ｉｉ＋混合することＫより
、化学的中和ｆＬ応がスムーズに進行するものと推測さ
れる。

中和剤の添加時期については、基本的にはい２でもよい
、すなわち、一旦ＩＬ応炉から堆り出した反応混合物を
、炉外で場合によっては低塩素化部１などをした後、再
度加熱し【これに中和鋼な添加混合してもよい。しかし
最も麹果的な方法として、ｍ１ｉａカリクム塩の擬造そ
のものが約ａ　、ＯＯ〜６００℃の温度で行なわれるこ
とにかんがみ、＆Ｌｒ中で加温された状−の反応混合物
中の塩素富有量が規定値に漏した時期、さらには１ｌＩ
Ｒ＊９りム塩の製造１−＊過剰で行な５場倉には、塩素
含有量が１％以下に道した時期の反応混合−に、中和剤
塩が得られる。

この場合、あまり早い時期に中和剤を直ｍ添加すると、
ｉｌ酸カリウム塩への反応そのものが停止し【しまうの
で注意を資する。　　　“中和□剤＃＆加時の反応混合
物の加温温度は好ましくはｚｓｏ　〜ｓｓｏ℃、更に好
ましくは８６０−４５０℃である。

中和剤としては炭酸カルシウム、消石灰、生石灰、水酸
化マグネシウムおよび水酸化アルオニりム等から選ばれ
た少くとも一種がよ（、中和剤の＃＆加量は＃反応混合
物中の硫酸分に対して、当量比で１．１０〜１．１０で
充分である。

以上債するに本発明によれば１才Ｉｌｌの実ｊＩｉｆｌ
Ｉ。

比戟例からも明らかなように、次の利点がある。

（１）　　中和が化学的に行なわれるため、従来のｇＩ
Ｊ堆的中、１０に比べて、中和むらがない。

たとえば、？　ｌ　ｉｉＫ示すようＫ、不法によると中
ｉｏ反応後８メツＶ瓢Ｑ　Ｎの粒佳品ははとんど生じな
いと内時に、８粒度Ｋｊｄいてむらなく実質的中性の硫
酸カリウム塩の碧違ができる。

（２）最も効率的な方法としては、硫酸カリウム塩な製
造する炉内で直接中和ができるため、装置も単純かつＩ
１１／Ａ化され、工業的にすぐれており、更にエネルギ
ーコストも安価である。

（３）　　＊＠カリウム塩の製造な酸過剰で行なえば、
反応炉内一段反応により、超低ａ素置有量であってかつ
実質的中性とい５．ｉｊ１者を満足する硫酸カリウム塩
が製造できる。

以上のようにして得られた実質的中性のｉｉ＊カリウム
塩は、単記として又は造粒なとしてバルクブレンド用と
して、ｊＩ！科用カリウム源に好適である。

なお本発明で使用する「メック≧」は、ＪＩｓ像阜網−
目によって定義する。

次に本発明の実ｊｌＩ例を示す。

実施儒ｌ 中ｓｏｏｓｍ＋Ｉ６さ６ｉＪ９ＷＩＩＩ、長？ｉＫ　１
８００■の大きさの５ｌａＩＬ応炉を用いた。この反応
−に、二本の撹拌軸からなる攪拌手段を、炉長手方向に
そって慣通する如（設けた。

各攪拌軸には１４１１１）＠拌羽ＩＩ＆を取りっけ、攪
拌機のＷｊＡ転数は２　Ｕ　ｒｐｍで異方向内惰胞転件
した。

反応炉には占１１Ｋ＃ｉｌ半円状のマツフルｔ−設け、
加熱燃料には重−！用いて１反応炉内の１ＩｌｌＩｌｆ
ｔ−炉入口部より１２５ｍ１の地点でＳＯＵ％−４００
Ｃに維持した。

この反応炉の一方、ｊＩ科供給口より１時間当たり、Ｎ
度９８％の工東用塩化カリウム約１２０４と、純度９８
％の１秦用１ｉ１１ｓｙりを連続供給した。

反応炉入口より１２５０−の距−にある炉内物なサンプ
リング分析した結果、塩素含有率０・４６〜０．１８％
、ｉｉ＊を有事５．２〜５．８％テアツタ。コ（’、）
場所に、軸度９９％の中和用炭酸カルシウム１時間当り
約９．６峙を、内径約４０−の金１１１１−−スクリユ
ータイプのフィーダで連続供給し、炉内で中和反応を行
った。

この反応炉の匍の一方、製品出口より礒り出した炉内物
をバグミキサー淑ジャケット付水冷二輪クー２−に過し
、冷却して堆り出した負品なＩｉ分機で１ｕ分間−分し
た。

各粒度毎の製品ナンプルｔ’ｌ僑水彪液にし、その中和
度を一定した結果ｔ−才ｌＩＩ！の実験番号１に示す。

な８、この時ｆ）、１ｌｌｌの塩化方すウムに対する当
量比は、化学量論値に対する倍率（以下硫酸過剰率と称
する。）で約１．１０になる。また、中和用炭１１１ａ
ルクウム供給湯所における、炉内物中のｉｌ＠分に対す
る中和用炭酸カルシフ五の過剰率は、化学量論値の約り
、Ｉ　５倍である。

実施例２ 一実施例１と同一条件で硫酸過剰率を変えて炉内中和反
応を行った。結果を矛Ｉｌｌの実験番号２゜３に示す。

なお、篩分条件、中和度掬定費領、中和用炭酸カルシウ
ムの過剰率は実施ｆｌｌと同一にした。

実施９１３ 炉内ではなしに、炉外のバグミキサー鳳ジャケット付水
冷二輪クーラーの製品人口より所定量の中和用炭酸カル
シウムを連続供給した以外は、実施ＩＩＩと同一条件で
中！Ｉａ反応な行った。

クーラーは中５００１．高さ４５０■、長ｇ　２ｊｔｌ
Ｕ■、ｇｓｉＩ＋と低部にジャケットをつけ、ここに連
続注水した。各軸には一軸当たり３５１１０羽Ｉｌ＆−
櫃りつけた。クーツ一本体、軸９羽後共にｍａｌｌで。

軸は１７ｒｐｍ＃１万同内１ＩＩ−転とした。

クーラー人口の物温度は２８０〜３５０Ｃ，クーラー出
口の物１度は８ｕ％１２０℃であった。

硫酸過剰率を変えて炉外中和反応を行った結果’に、？
１１にの実験番号４　ｅ　ｈ　ｅ　６に示す。

なお、篩分条件、中和度掬定豐領および中和用炭酸カル
シウムの過剰率は実施ｆｉｌｌと向−にした。

比Ｉ！ｆＩｌｌ 実施１ｊｌ　ｌ　Ｋおける未中和の炉内物をバグ建キ賃
−ｍジャケット付水冷二軸クーラーで冷却して得た製品
を、実施９１１３のクーラー人口より連続供給した。更
に同一場所より所定量の炭酸カルシウムを、炭酸カルシ
ウム２、水３の割合でミルク状にし連続供給した。

クー２−のジャケットは水Ｎせず、ｓａとじ軸−転数は
２０　ｒｐＨｌとした。

クーラー出口の水添中１ｏｌｋ（１）製品Ｖａｌｕｏ　
〜ｌｉ。

℃の熱風ドラ五隻乾燥機を過した後冷却した。

硫酸過剰率を変えて水添中和した結果な矛１表の実験番
号７．８に示す・ なお、篩分条件、中和度一定寮領および中和用炭酸カル
シウニの過剰率は実施ｆｌｌと鈎−托した。

（以下余白） （注）１　表中１中性”とはＰＨ約７前後の領域にて、
１１品中の遊１１１ｉｌ駿分の含有率０．１％以下を示
す。

１＠中”黴アルカリ”とはＰＨａ〜Ｓ、Ｓの領域を示す
。

電・表中（）内の数字は製品中の遊離ｉｉｍ分の含有率
Ｌ％）分析値を示す。

ａｌＩ中し」は８メツシ為ＯＮの粒径品はほとんど得ら
れなかった事な示す。

相ｌｔ人　旭化成工ｊＩ［株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １塩化カリウムと硫酸を反応させて硫酸カリウム塩を製
   造するに当たり１反応混合物中に、含まれる＊＊＊＊カ
   リクムの麟点以上の温度で中和することを特徴とする実
   質的に中性の硫酸カリウム塩の一造方法 寡　塩化カリウムに対して当量比でり、０暴〜１．４・
   の硫酸を用いるとどな畳黴とする特許請求の範■才Ｉｌ
   ｌ岬蛎の方法 １　塩素含有量が規定値以下に遍した１議された状ｌの
   反応混合物に、中和剤を、直ａｓ、ｍする午とを特徴と
   する特許−求の範−才１項記嘱の方法 ４　塩素富有量の規定値がｌ慢以下であることを４１１
   １とする特許請求の範＠才３項記載や方法ｉ　中＠剤の
   直ａｓ；ｍが反応炉中の反応混合物に対し【行なわれる
   ことを特徴とす、ｈｅ許■車の。 範−、？１ｍｌまたは才４項の記載の方法仏　中和剤の
   添加が、意５・〜５ｓｏＣ＃）ｍ１度で行なわれること
   を特徴とする特許請求の範ｌＩ１才１項記載の方法 Ｉ　中和剤の添加が、　　ｍｌ（１〜４Ｓ（１℃の温度
   で行なわれることを特徴とする特許請求の範＠１才１項
   記職の方法 亀　中和剤が炭酸カルシウム、Ｍ石灰、生石灰。 水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムからなる
   幹より選ばれた少な（とも７種であるととｖ４１徴とす
   る特許請求の範−才１）ＩＩ記載の方法 甑　中和剤の添加量が反応混合物中の硫酸分に対し【、
   ＠量比で１．１０〜１．＄６の劉金で奉ることを特徴と
   する特許請求の範−才ｌｌＩ記蛎の方法