JPS5986687A - 石炭灰を原料とするゼオライト系土壌改良剤の製造法 - 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】 この発明は１微粉炭などの石炭を燃焼させている火力発
電所等からの固体廃棄物である灰を原料とし為これにア
ルカリを作用させることで、土壌の陽イオン保持能を改
善し農業生産力を高めるゼオライト系土壌改良剤を製造
する方法に関するものである。

降下火山灰や降下軽石の風化物に由来する土壌（火山灰
土壌など）１熱帯地域に広く分布するラドゾルなどのい
わゆる熱帯土壌、および、粘土含量の少ない砂質ルキ質
土壌などは、作物の養分として重要なＮＨ＋、Ｋ＋、Ｃ
ａ＋十、Ｍｇ十十などの陽イオンを保持する能力が低い
ためＳ農業生産力（肥よく度）の劣悪にものが多い。　
すなわち、こシらの土壌は）硫安などの肥料を施用して
陽イオンを加えた場合１いったんは陽イオンを吸着する
が保持力が弱いなめ一雨水やかんがい水などの浸透水に
よる加水解離によって容易に陽イオンを放出１流亡させ
る。　あるいは、保持容量が著しく小さいため）陽イオ
ンをほとんど吸着保持できず）いわゆる“肥持ちの悪い
十″ゝとカシ１施肥された肥料は大部分流失してしまう
。　このような農業生産上不利な性質を改善するために
、ゼオライト系土壌改良剤が使用される。　この種の土
壌改良剤は）含まれてらるゼオライトが有効成分となっ
ているもので１都陽イオン交換容量（＋ＪＣ）が７３０
ないし／　！；　Ｏｍｅｑ／　／θθｇと保持容量が大
きい上１グ配位のアルミニウムにもとづく負荷電点に陽
イオンを吸着するため強吸着とカリ保持力は強く１０Ｅ
ＣはｐＨにほとんど依存しない。　壕だ）ゼオライト系
土壌改良剤は、ベントナイト系土壌改良剤が示すような
膨潤性を有していないので１排水不良な水田土壌に施用
しても１透水性を低くすることなく、土壌のｃｇｃを増
加させ陽イオン交換能を改善し、肥持ちを良好な状態に
することができるすぐれた土壌改良剤である。

さらに、最近１とくにハウス土壌でしばしば問題になっ
ている１肥料の過剰施用による塩類の集積に伴なう作物
の生育障害や病害の発生に対しても１ゼオライト系土壌
改良剤は九余分の陽イオンを吸収して、これらの害を抑
制する効果がある。

現在、市販されているゼオライト系の土壌改良資材は、
すべて天然産のものであり１ゼオライトを含有するぎょ
う法治の粉末である。　原料となるぎょう法治を採掘し
て１粉末に加工するには１幾多の製造工程が必要であシ
）このだめ製品の価格も安くはない。　また八ぎょう法
治はＡそのまま石材として＼建築材料やへいの材料にも
用いられるほど重要なものであり１用途も広い有用なも
のである。

本発明の方法では）固体廃棄物として埋め立て地で廃棄
処分する以外にはほとんど用途のない石炭灰を原料とし
て１製法もごく簡単であるので安価に、すぐれた改良効
果を現わすことのわかっているゼオライト系土壌改良剤
を製造できる。

そのうえ１本法で製造される土壌改良剤は、ＣＥＣが１
従来使われているゼオライト系土壌改良剤のそれよりも
かなり大きいので、より大きな改良効果を発揮する。　
さらに１この方法は、資源として、あるいは１エネルギ
ーの供給源として石炭を利用する場合、必然的に生じて
くる廃物である石炭灰を１土壌改良剤の原料として、う
まく処理処分するための道を開発するものであシ）廃棄
物処理という点で環境保全に貢献するとともに）環境改
善のだめの技術とも密接に関連している。

本発明の実施例を以下に示す。

実施例　／。

（３） 原料とした石炭灰はλ火力発電所において微粉炭を燃焼
した際に副生じた灰であシ）煙道の気流中から採取され
たもの１すなわち１微粉炭燃焼灰である。　反応性に富
む、粒径の細かい灰を用いるため、タタミクロンの網ふ
るいを７ｇ％以上が通過する部分（フライアッシュ）を
選んで供試した。　フライアッシュは）主成分として、
５１０２をＳ３〜ｌ？ｔＸｚＡ１ｏ　　を２０〜ノｇｓ
含み、副３ 成分として１アルカリ金属１アルカリ土類金属１ホウ素
１マンガン）イオウ等を含有する非晶質のケイ酸アルミ
ニウムである。　このフライアッシュの３ｇに３．ＳＮ
の水酸化ナトリウム水溶液を！；Ｏｍ１　加えて１ホツ
トプレートの上でｇｏないしｔｙｓｏｃで７１時間処理
した後入過剰の水酸化ナトリウムを遠心法によって水で
洗浄除去して）風乾し反応産物の粉末を得た。　この粉
末について）Ｘ線分析により粉末回折図をＸまた１赤外
線吸収法によシ赤外吸収スペクトルを得た。　得られた
回折図およびスペクトルは１ゼオライト類縁鉱物である
ソーダライト為あるいは）水和ソーダラ（４’） イトのそれらに酷似していた。　またＡカルシウムイオ
ンをインデックスイオンとしてＸｇｏ％エタノールを用
いる洗浄法でＣＥＣを測定したところ、２ダｇ　ｍｅｑ
／　／θθｇの値であった。　この値は、現在一般に使
われているゼオライト系土壌改良剤のＣＥＣに比べ約２
倍はど大きい。　なお、同様にして測定したλ原料であ
るフライアッシュのＣＥＣは、７　／　ｍｅｑ／　／θ
θｇであったので為反応産物は７０ｇ倍も高いＣＥＣ値
を有していることがわかった。

ソーダライトは１ウルトラマリン系の結晶構造を持って
いるしゅん長石の一種であシ）そのＣＥＣはワコθｍｅ
ｑ／　７００ｇと非常に大きい。　そして１陽イオン交
換点の負荷電は八はぼすべてがダ配位のアルミニウムに
もとづくものであるためｐＨに依存しない強吸着点とし
て機能し１肥料保持の土で好都合な特性をそなえている
。　本実施例で得られた産物のＣＥＣが１ソーダライト
のその値はど大きくないのは為未反応原料がなお産物中
に残っているためである。　アルカリの濃度）反応の時
間や温度などの反応条件を変えることで１反応産物の収
量を上げることは可能である。

実施例　コ。

実施例　／、で用いたのと同じフライアッシュの５ｇに
シリカゲル粉末７ｇを混合して１これに３．３Ｎの水酸
化す）　ＩＪウム水溶液をＳθｍｌ加えてλホットプレ
ート上でｇＯ〜ｑｓ０ｃに３時間から、２９時間まで加
熱時間を変化させて反応生成物を得た。　生成物を水洗
後Ｘ風乾して、粉末法によシＸ線回折測定を行なった。

　Ｓ時間以下の加熱では回折図は非晶質パターンを示し
だが１／ｌ〜７７時間の加熱を行なうと回折図上に幾本
ものピークが出現して１結晶性物質が生成したことを示
した。　回折ピークのｄ−ｓｐａｃｉｎｇおよび強度比
は、ゼオライトの一種であるｐｈｉｌｌｉｐｓｉｔｅの
回折図に現われるこれらの値にほぼ一致した。

さらに１加熱時間を長くしたλグ時間加熱では、回折ピ
ークｉｉ　％　ｄ−ｓｐａｃｉｎｇの値を変えることな
く、そのピークの強度が増大したことから１反応生成物
中のゼオライト含量が増加したことがわかっ（７） 実施例　／、およびコ、のようにして製造されるゼオラ
イトないしはゼオライト類縁鉱物から成る土壌改良剤は
１アンモニウム塩で飽和させて十 ＮＨ４型とすることで、土壌に施用した時にチッ素の肥
効も期待できる。　また）従来使用されている土壌改良
剤に混入して高性能な土壌改良資材を作ったシ、肥料や
農薬と混合するなどして施用することも可能である。

本発明の方法で製造される土壌改良剤は、ゼオライトお
よびＣＥＣの大きいゼオライト類縁鉱物を含有している
ので１陽イオン無機交換体や吸着剤として＼水処理など
にも転用し利用できる利点がある。

（ざ） ６７７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微粉炭燃焼灰などの石炭灰のみ）あるいは、これに副原
   料としてシリカゲル１ケイ酸ソーダ等のケイ酸富化材を
   加えた混合物と）水酸化ナトリウム水溶液などのアルカ
   リ水性媒質とを加熱などして反応させて１反応体中にゼ
   オライトもしくはゼオライト類縁物質を生じさせること
   を特徴とする土壌改良剤の製造方法