JPS6020357B2 - りん酸苦土肥料の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はりん酸苦土肥料の装造方法に関する。

更に詳しくは高苦土成分を含有した粒状のりん酸苦土肥
料を効率よく製造する方法に関するものである。我が国
の耕地は雨量が多いために、土壌中の塩基の洗脱が烈し
く土壌は酸性化し、殊に苦土成分の欠乏が著しい。

そのためにりん酸苦土肥料は効果的に苦土成分を補給す
る肥料として多用されている。しかしながら、土壌中の
りん醸成分が蓄積傾向にある畑土壌においては養分バラ
ンスの関係から、より苦±成分の高いりん酸苦土肥料が
強く要請されている。

一方、近年土作りの重要性が再認議されるに至り、苦土
と共に徴量成分を多含する蛇紋岩、かんらん岩等の苦土
含有鉱石を有効に利用したりん酸苦±肥料が切望されて
いる。

そこで、本発明者らは苦土含有鉱石を利用して高苦±成
分のりん酸苦±肥料を安価に製造することを目的として
、低廉な苦土含有鉱石もしくはりん鉱石と、りん酸もし
くはりん酸と硫酸との泥酸とを分解反応せしめるスラリ
一方式でりん酸苦土肥料を製造する研究に着手した。

一般にスラリ一方式でりん酸苦土肥料を製造する場合、
鉱石に対する酸の割合（酢酸量）が多ければ鉱石の分解
性は向上するが、造粒品の乾燥工程で粒同志の融着がお
こり、固結する問題がある。

一方配酸量が少ない場合は鉱石の分解性も低く、乾燥工
程では逆に紬粒化し、いずれの方法でも、高昔士成分の
粒状りん酸苦土肥料の生産性は極めて低い。そこで本発
明者らはこのような現象を回避するために鋭意研究を重
ねた結果、まず第１に分解スラリー中の液組成を特定範
囲に調整し、次いで該スラリ−を乾燥粉末に混合し造粒
する際にある特定量の固体状アルカリ士類金属化合物（
（以下アルカリ士類金属化合物という）を添加すれば造
粒性が非常に高まることを見し、出し本発明を完成した
ものである。即ち、本発明は苦±含有鉱石粉末単独もし
くは苦±含有鉱石とりん鉱石との混合粉末をりん酸もし
くはりん酸と硫酸との混酸で分解スラリー中の液組成の
Ｍｅ○／Ｐ２０５モル比（但し、Ｍｅはアルカリ士類金
属を示す。

）が０．７〜１．１またはＭｅ○／Ｐ２Ｑ十Ｓ０４モル
比が０．７〜１．１であり、且つＭｅ０／Ｐ２Ｑモル比
が３．５以下になる様に分解し、次いでアルカリ士類金
属化合物をＭｅ○／Ｐ２０５モル比またはＭｅ○／Ｐ２
０５十Ｓ０４モル比（但し、Ｍｅ０は液組成に由来する
Ｍｅ０と該アルカリ士類金属化合物に由来するＭｅ０と
の合量である）が１．３〜１．７になる様に添加して造
粒することからなるりん酸苦土肥料の装造方法に関する
。本発明で使用する苦±含有鉱石としては、蛇紋岩、か
んらん岩、ドロマィト等を例示することができる。また
、アルカリ士類金属化合物としては、アルカリ土類金属
の酸化物、水酸化物、炭酸塩ケイ酸塩の１種またはそれ
以上を用いることができる。

本発明を、製造工程の概略を示した第１図にもとづいて
説明する。本発明の実施にあたっては、まず第１に反応
糟１において、昔士含有鉱石粉末単独もしくは苦土含有
鉱石とりん鉱石との混合粉末ａを適宜の配酸率のりん酸
もしくはりん酸と硫酸の濠酸ｂによって分解スラリー中
の液組成のＭｅ０／Ｐ２Ｑモル比が０．７〜１．１また
はＭｅ○／Ｐ２０５十Ｓ０４モル比が０．７〜１．１で
あり、且つＭｅ０／Ｐ２０５モル比が３．５以下になる
ように分解反応を行わせる。

本発明で云う分解スラリー中の液組成とは、スラリー中
に溶解している成分組成のことである。

鉱石と酸との分解反応はバッチ式で行ってもよいし、連
続的に行ってもよいが、反応糟から出る時点で少なくと
も上記分解スラリー中の液組成の範囲内にあることが必
要である。尚、分解に際し、酸をあらかじめ任意の方法
で加熱することは鉱石を分解する上で望ましいことであ
る。スラリー中の水分量に関しては原料、製造条件の相
違により特定できないが、概ね３０〜５の重量％にある
ことが好ましく、この範囲を逸脱すると共に鉱石の分解
性は低下する。上記の如く調整したスラリ−は次いで上
記モル比が各々１．３〜１．７になる様にアルカリ士類
金属化合物ｃを添加しながら製品成分の乾燥粉末ｄと共
に混合造粒機２へ供艶貧すればよい。アルカリ士類金属
化合物の添加は混合造粒機に搬入されるスラリーに直接
添加してもよいし、乾燥粉末ｄと混合した後添加しても
よい。

乾燥粉末ｄの添加量に関しては特に限定されないが、本
発明者らの経験から大略スラリーに対して５〜１３倍が
望ましい。混合造粒機２から搬出された造粒物は回転乾
燥機３を用いて乾燥される。

次いでこの乾燥品は選別機４により、一定粒度の製品ｅ
、通常１．５〜〜３．２肌の大きさのものが節別され、
筋下のものはそのまま、節上のものは紛砕機５で粉砕し
て乾燥粉末ｄとして混合造粒機２へ循環される。上記の
如く、本発明者らは第一に配酸量を大きくすることによ
り、鉱石の分解率を高めてスラリーを調整し、次いで該
当スラリーに上記範囲でアルカリ士類金属化合物を添加
することにより著しく造粒性を高めたもので、高苦土成
分の粒状りん酸苦土肥料の生産性を大幅に向上させるこ
とができたものである。

今、本発明の効果を原料に蛇紋岩、湿式りん酸及び水酸
化マグネシウムを用いて具体的に説明すれば次の如くで
ある。

具体例 １ 反応槽にあらかじめ９０ｑｏに加熱した湿式りん酸（Ｐ
２４２９．０重量％）と蛇紋岩粉末（Ｍｇ０３６．の重
量％）とを添加し、分解スラリー中の液組成のＭｅ０／
Ｐ２Ｑモル比が第１表に示す値になるようなスラリ−を
製造した。

次いで該スラリーを二鞠プランジャー（２０仇岬×２４
０山脇×１６０仇蚊）を用いて、あらかじめ作成してお
いた乾燥粉末（１風全通、Ｃ−Ｐ２０５；３２％、Ｃ−
ＭｇＯｉｌ．５％）で混合造粒する際に、Ｍｅ○／Ｐ２
０５モル比（但し、Ｍｅ０は液組成に由釆するＭｅＯと
固体状水酸化マグネシウムに由来するＭｅ○との合量）
が第１表の値になるように水酸化マグネシウム（Ｍｇ０
６０．０重量％）を添加した。尚上記乾燥粉末の添加量
はスラリ−に対して重量比で５／１〜１３／１の範囲で
変動させた。混合造粒後、直ちに回転乾燥機（６００凧
◇×５００仇舷）で乾燥した後、選別機を用いて製品（
１．５柵で〜３．２肌ぐ）は取り出し、オーバーサイズ
は粉砕し、アンダーサイズと混合して再び二輪、プラン
ジャーへ返送しながら、連続製造試験を４時間行った。
この試験に於いて４時間の運転で製品サイズが最大に含
有されるときの粒度分布と４時間の運転で得た製品収量
とを測定した。その結果を第１表に示す。

第１表 ※スラリ−１００重量部に対する水酸化マグネシウムの
重量割合尚、原料の添加割合を第２表に示す。

第２表 更に本発明の効果を原料に蛇紋岩とりん鉱石との鷹合紛
末、湿式りん酸と硫酸との混酸及び水酸化カルシウムを
用いた場合について具体的に示せば次の如くである。

具体例 ２ 具体例１と同じ装置を使用し、原料に蛇紋岩（Ｍｇ０３
６．０重量％）：りん鉱石（Ｐ２０５３１．６重量％、
Ｃａ０４６．の重量％）＝６５：３５（重量比）に混合
した混合紛末、湿式りん酸（Ｐ２０５２９．の重量％）
、濃硫酸（Ｓ０４９６．項重量％）及び水酸化カルシウ
ム（Ｃａ０７０．の重量％）を使用した。

尚スラリー中の＊固形分濃度は５０〜５５重量％になる
よう水を添加して調整した。具体例１と同機の方法で４
時間連続製造試験を行い、４時間の運転で製品サイズ（
１．５肋◇〜３．２肋Ｊ）が最大に含有されるときの粒
度分布と４時間の運転で得た製品収量とを測定した。そ
の結果を第３表に示す。第３表 ※スラリー１００重量部に対する水酸化カルシウムの重
量割合尚、原料の添加割合を第４表に示す。

第４表 第１表及び第３表から明らかな様に分解スラリー中の液
組成のＭｅ○ノＰ２０５モル比またはＭｅ○／Ｐ２Ｑ＋
Ｓ０４モル比が０．７〜１．１の範囲であって、造粒時
に該モル比（但し、Ｍｅ０は液纏成に由来するＭｅ○と
該アルカリ士類金属化合物に由釆するＭｅ○との合量）
が１．３〜１．７になる様にアルカリ士類金属化合物を
添加すれば造粒物中の製品サイズの量が多含されるよう
になり必然的に乾燥粉末の循環量も少なくすることがで
き、大幅に生産性が向上する。

分解スラリー中の液組成のＭｅ０／Ｐ２Ｑモル比または
Ｍｅ○／Ｐ２０５十Ｓ０４モル比が０、７を下廻わると
、造粒時に前記モル比が１．３〜１．７になる様にアル
カリ士類金属化合物を添加しても造粒性は悪い。

この原因については定かでないが、酸が多いために造粒
時に反応が不均一に、しかも急激に起こるためと考えら
れる。一方分解スラリー中の液組成のＭｅ○／Ｐ２４モ
ル比またはＭｅ○／Ｐ２０５十Ｓ０４モル比が１．１を
越えた場合、同様に造粒時に前記モル比が１．３〜１．
７になる様にアルカリ士類金属化合物を添加しても造粒
物は乾燥中に紛状化しやすい。尚、分解スラリー中の液
組成のＭｅ○／Ｐ２Ｑモル比またはＭｅ○／Ｐ２０５十
Ｓ０４モル比が０．７〜１．１の範囲内にあっても、造
粒時にアルカリ士類金属化合物を前記モル比が１．３〜
１．７の範囲を逸脱して添加すると得られる製品の収率
が低下する。

即ち、アルカリ士類金属化合物を添加しても前記モル比
が１．３を下廻った場合、製品の粒度以上の大きさのも
のが多くなる。一方、アルカリ士類金属化合物を添加し
て前記モル比が１．７を越えた場合、逆に製品の粒度以
下の大きさのものが多くなる傾向にあり、いづれにして
も生産効率は、悪くなる。本発明は上記の如く分解スラ
リー中の液組成を一定範囲に持ちきたし、造粒時にアル
カリ土類金属化合物を添加して、アルカリ士類金属の酸
に対する割合を高めることにより高苦士含有のりん酸肥
料を効率よく製造するものであるが造粒時にその他の肥
料塩や成分調整剤を添加することは何ら支障がない。以
下に本発明の効果を実施例を掲げて更に説明する。

実施例 １ 具体例１と同じ装置を使用し、次の実験を行った。

蛇紋岩（Ｍｇ０＝３６．の重量％）３３ｋ９を湿式りん
酸（Ｐ２０５＝２９．の重量％）１２０ｋ９と濃硫酸（
Ｓ０４＝９６．の重量％）１２ｋ９との鶴酸で反応させ
て液組成Ｍｅ○／Ｐ２０５十ＳＱモル比０．７１、Ｍｅ
○／Ｐ２Ｑモル比＝１．３７の分解スラリー（分析値；
Ｗ−Ｐ２０５１７．４％、Ｗ−Ｓ０４１１％、Ｗ−Ｍｇ
００．６７％）を得た。

次いで該スラリ−をあらかじめ作成しておいた乾燥粉末
（１肋全通、Ｃ−Ｐ２０５３２重量％、Ｃ−Ｍｇ０１の
重量％）１０部に対して１部の割合で二軸プランジャー
に添加すると共に、上記Ｍｅ○／Ｐ２４十Ｓ０４モル比
（但し、Ｍｅ０は液組成に由釆するＭｅ○と該アルカリ
士類金属化合物に由来するＭｅ○との合量）が１．６５
になる様に該スラリー１０従部‘こ対して水酸化マグネ
シウム（Ｍｇ０６０．０重量％）９部を同時添加した。
二軸プランジャーで混合造粒した後、直ちに回転乾燥機
で乾燥し、選別機を用いて製品（１．５肋◇〜３．２肋
Ｊ）は取り出し、オーバーサイズは粉砕し、アンダーサ
イズと混合して再び二軸プランジャーへ返送しながら連
続製造試験を４時間行った。その結果、造粒性は良く、
４時間の運転で１１５ｋ９の製品を得た。

比較として造粒時に水酸化マグネシウムを使用しない場
合は造粒性が悪く、且つ乾燥機内で粒が融着し、製品収
量は４時間で３１ｋ９であった。実施例 ２ 具体例１と同じ装置を使用し、次の実験を行った。

かんらん岩（Ｍｇ０４４．２重量％）２０ｋｇとりん鉱
石（Ｐ２Ｑ＝３１．亀重量％、Ｃａ○こ４６．血重量％
）１０ｋ９との混合粉末を緑式りん酸（Ｐ２０５＝２８
７％）１２２ｋ９で反応させて液組成Ｍｅｏ／Ｐ２０５
モル比＝０．９６の分解スラリー（分折値；Ｗ−Ｐ２Ｑ
Ｉ９．３％、Ｗ−Ｍｇ０４．４％、Ｗ−Ｃａ０１．２％
）を得た。

次いで該スラリーをあらかじめ作成しておいた乾燥粉末
（１側全通、Ｃ−Ｐ２Ｑ２８．５重量％、Ｃ−Ｍｇ０１
１．の重量％）８部に対して１部の割合で二軸プランジ
ャーに添加すると共に上記ＭｅＯ／Ｐ２０５モル比（但
し、Ｍｅ０は液絹成に由来するＭｅ○と該アルカリ士類
金属化合物に由釆するＭｅＯとの合量）が１．５０にな
る様に該スラリー１００部に対して水酸化カルシウム（
Ｃａ０７０．の重量％）４部を同時添加した。二軸プラ
ンジャーで混合造粒した後、直ちに回転乾燥機で乾燥し
、選別機を用いて製品（１．５肋０〜３２豚？）は取り
出し、オーバーサイズは粉砕し、アンダーサイズと混合
して再び２輪プランジャーへ返送しながら連続製造試験
を行った。その結果、造粒性は良く、４時間の運転で１
２５ｋ９の製品を得た。比較として造粒時に水酸化カル
シウムを使用しない場合は造粒性が悪く、乾燥機内で粒
が雛着し、製品収量は４時間で５９ｋ９であった。また
水酸化カルシウムに代えて、炭酸カルゥムを使用し同機
の試験を行った時の製品収量は１２３ｋ９であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造工程の一例を示すフロチヤートで
ある。 １・・・・・・反応糟、２・・・・・・混合造粒機、３
・・・・・・回転乾燥機、４・・・・・・選別機、５・
・・・・・粉砕機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 苦土含有鉱石紛末単独もしくは苦土含有鉱石とりん
   鉱石との混合紛末をりん酸もしくはりん酸と硫酸との混
   酸で、分解スラリー中の液組成のＭｅＯ／Ｐ＿２Ｏ＿５
   モル比（但し、Ｍｅはアルカリ土類金属を示す。 ）が０．７〜１．１またはＭｅＯ／Ｐ＿２Ｏ＿５＋ＳＯ
   ＿４モル比が０．７〜１．１であり、且つＭｅＯ／Ｐ＿
   ２Ｏ＿５モル比が３．５以下になる様に分解し、次いで
   固体状アルカリ土類金属化合物をＭｅＯ／Ｐ＿２Ｏ＿５
   モル比またはＭｅＯ／Ｐ＿２Ｏ＿５＋ＳＯ＿４モル比（
   但し、ＭｅＯは液組成に由来するＭｅＯと該固体状アル
   カリ土類金属化合物に由来するＭｅＯとの合量である）
   が１．３〜１．７になる様に添加して造粒することから
   なるりん酸苦土肥料の製造方法。