JPS6291484A - 尿素と硫酸アンモニウムを含有する肥料粒剤の製造方法及び該粒剤 - 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】 良好な窒素及び硫鼓を含有する肥料の開発及び製造は、
現今、きわめて重要なことて゛ある。以前は、硫酸アン
モニウム（Ｎ２１％、８２４％）がもつとも重要な窒素
含イ３肥料で７）Ｉ］、また一般に用いられるりん酸肥
料は過りん酸塩（Ｐ　２（”）　５２　（１％、８１２
％）ぐあった。これらの物質を含有◆る肥料は、作物に
Ｊ（ｉて心安な量よりも多くの硫黄を土壌に９える。［
７かしながら、近年、硫酸アンモニウムが尿素（Ｎ４６
％、Ｓ　０％）に置き換えられ、また過りん酸塩が、り
ん酸−アンモニウム（Ｎ１２％、ｌ’　２０５６１％、
Ｓ　　（１％）、リス２酸−ニアンモニウム（Ｎ２１％
、Ｐ２Ｏ，５３％、Ｓ　０％）及びトリポリ過りん酸塩
（Ｐ　２０．４６％、Ｓ　　ｌ’１％）によって置き換
えられた。これらの硫黄を含有１゜ない肥料の使用のた
めに、別個ｌこ硫黄Ｉｌ＋’！料をりえない限りは、作
物の数構ごとに畑から硫黄が除かれ、さらに加えて浸出
過程により１−櫃から硫黄が失われることに上り、１′
、壌の硫黄含Ｖが低ド１７た。

その結果とし′Ｃ１現イ１．ｊ　ｌｌｌ　’Ｉ’１１の
各地においで１′、壕が硫黄の着るしいイ・足を示［２
、それは多くの作物に対しできわめて有害である。

それ故、植物か容易に吸収する形態にある、１・分な硫
健を含有する肥料の大きな心安がイｆ在する。

尿素粒剤に月し′ζ元素状の硫Ｍｉ′の被覆をりえるこ
とが知られでいる。しかしながら５、−の形態において
は、硫黄は作物によって吸収されない。元素状の硫黄は
先ず＋ｔｍ中に硫酸塩に転化されなければならないが１
、−の転化は、特に寒冷地及び／又は乾燥地では、トね
めで徐々に進行するにすぎない。

より良い硫′ｔＡ′供給物は、植物が＋ｆｔ接に吸収−
ぐきる形態どして硫黄を存在させる硫酸アンモニウムＣ
・ある。硫酸アンモニウムは比較的窒素合壁（２１％）
が低く　ｒｉｙｊ、）硫黄含腋が高いことから、肥沃化
のための肥料として１土、硫酸アンモニウムはそれ自体
あまり魅力的ではないが、硫酸アンモニウムを種々の＃
Ｉ合で尿素と組み合わせることによって、特定の作物の
必要条件に適する窒素と硫黄の濃度をもつ肥Ｉｔをりえ
ることがＩＴＩ′能である。たとえば、約４／１の尿素
／硫酸アンモニウム重量化で１１１ａ成分を組み介わぜ
ることににつて、約４０％のＮと約！３％の５、→を合
有し′（おり、番くの肥沃化ＩＩ的に３４　Ｌ−Ｃきわ
めて適【７−（いる肥料を収得する、−とができる。

インダストリアル　アンド　エンノニャリングー：（− ケミストリー、ブ１１セス　デザイン　アンド　デベロ
ップメント（［ｎｄ、１１：ｎＨ，Ｃｈｔ：ＩＩ＋１１
’ｒｏｃｃ＋＋＋＋ｆ）ｅｓ、　ｆ’）ｅｖ、）ｊ　ｊ
（！　９　’〆！；　）　２　ｆｉ　！４−２　’７　
（ｉは、きわめて濃厚な尿素溶液（約５１５）％）と硫
酸アンモニウムの混合物の乎なべ造粒及び粒状化による
、尿素と硫酸アンモニウムを含有する肥料造粒の、中間
試験規模の、製造を記ｌ−でいる。硫酸アンモニウムは
固体の形態で実質的ｌこ無水の尿素溶融物に添加するが
、部分的にのみその中に溶解ゆ−るにすぎず、それ故、
溶融物中に溶解しない硫酸アンモニウムの割合をｃ８る
だけ限定−孝るために、尿素および硫酸アンモニウムを
含む溶融物を高ｚ１バ１３５〜１５（’）”（’：）ぐ
造粒すなわち粒状化しなければならない。比較的低い温
度では溶融物は、あまりに多鼠の非溶解物質を含有りす
ぎでいるために、それを適切に粒剤に加工ｒるすること
かで外ない。

比較的＾い温度は尿素の分解の関係で使用動ることがで
外ない。尿素溶融物中における硫酸アンモニウムの限ら
れた溶解度のために、１ユ記のＪｉ　法は工業的な規模
における実施１−大ｑ　Ｌ−ｃは適してぃなν　ＩＩ 尿素水溶液中では、硫酸アンモニウムは、実質的に無水
の尿素溶融物中におけるよりも、かなりＪ、＜溶解する
。尿素水溶液は米国特許第４，２１！ｌ＋５８９号に記
載のようにして粒剤に加工することができるが、そのＪ
ｉ法においては、あらかじめ尿素に月する結晶化抑制剤
が加えである尿素水溶液を、１２０μＩｎ未満の１ド均
１１径をもつきわめて細かい８に滴の形態として、核ｌ
ユに噴霧した溶液から水が蒸発する温度において、原木
粒子−の流動床中に噴霧し、核１．で尿素を結晶化させ
る、二とによって、望ま１．い人？−さを有する粒剤を
形成せしめる。

米国特許第４．２１９．５８４１号に記載の方法に上り
造粒する尿素水溶液は重量で９２〜９７％、特に爪にで
９４〜５３６％の尿素濃度を有していることが好ましく
、それを１１０〜１２５“Ｃの温度において流、動床中
に噴霧する。硫酸アンモニウムは、実質的に無水の尿素
溶融物中におけるよりも、このような溶液中にかなりよ
く溶Ｍ４−るとはいえ、肥沃化のために興味のある濃度
ではなく、硫酸アンモニウムの−・定部号が固体状態で
溶液中に騰濁したままになっている。

このような懸濁物を米国特ｆ１第４．２１！１．５１＋
９号に記載［る）ｊ法に上って流動床中で造粒ゆると島
には、懸濁物中の硫酸アンモニウノ、杓ｒ１土、噴霧装
置の詰まりを防ぐためばかりで・なく、造粒プロセスの
能率を最適化するためにも、で外る限り微細でなければ
ならない。そのためには、尿素溶液中の硫酸アンモニウ
ムをコロイドミルを用いて摩砕１ればよい。しか１７な
がら、このようにして摩砕した懸濁物の造粒は、望土１
−い結果をもたらさない。床中における粒剤の形成がイ
に１・分であると共に、規格外の大きさの生成物の規格
内の生成物に月する重量比がイζ適当で・ある。部分的
にサイクロン中で１１０果される、造杓成がらの粉塵の
放出、すなわち、造粒機から切出する流動化のための空
気ｉこ同伴される微細な固体が、望ましくないほど多く
なり１１勺それは最終製品上りも溝がに高率の硫酸アン
モニウムを含有１．でいる。

これらのイぐ都合な結果の原因を追究したと２：ろ、懸
濁物中の固体硫酸アンモニウム１工、ニア　Ｕフィトミ
ルによる摩砕にもかかわらず、期待した栓度の細かさを
４１していないことが明らかとなった。懸濁物中の固体
の均一性と１−分な細かさの不足の結果が、イ・１・分
な造料戊績を説明する。

ここに、本発明に従って、尿素濃度を重量で７０・−８
５％、好ましくは屯にて７′ｔ３へ８２％としで、硫酸
アンモニウムを尿素水溶液中に完全に溶解し、処理の任
意の段階においで尿素のｔこめの結晶化抑制剤を添加す
ると共に、生成溶液を重ｈｔで５〕２・１〕゛７％、好
ましくはＩＪｊ晴て！１４〜！３６％の乾燥物含犠まで
濃厚化［７、次いで、濃１１化した溶液を尿素と硫酸ア
ンモニウムを含有する核の流動床中で造粒するときは、
省るしく良好な造粒結果が得られることが見出された。

硫酸アンモニウムは重置で１５〜３０％の水を代有゛今
一る尿素溶液中１．二完全に溶解することが予想された
。しか１７ながら、’１１１液の濃厚化の開に硫酸アン
モニウムは市！ｄｒ９０％を越える尿素濃度でやはり結
晶化（２、次いで造粒の開に、コロイドミルで摩砕した
硫酸アンモニウノ、に〕５けると同に問題が生じること
もまた考えられた。しかしながら、驚くべきことには、
そのようなことはなくて、特別な問題なしに、本国特許
第４　＋　２１９　＋　５８　！１号ｌこ記すよ）にし
て造粒することができるということが見出されｔこ。

濃厚化プロセスの最後の段階の間に、熱い、高度に濃縮
した溶液中で、どのような効果が生１ユているかを決定
することは４；’ｕｆ能である。硫酸アンモニウムが溶
液（過飽和溶液）中にとどまつ゛（いることも考えられ
るが、硫酸アンモニウムが造粒を妨げないような微細な
状態で結晶化しているｉ１ｆ能性もある。いずれにして
も、望ましい最終濃度に達したのちに、溶液は米国特＃
′ｆ′第４，２１９．５１１９号に記載するようにして
造粒するために、きわめて適しているということは事実
でＪ）る。

本発明によるノｊ法を遂行釘るためには、尿素の合成の
生成物であ−）て、重量で７５　＝　ｌｉ　５％、好ま
しくは重量で７８〜８２％、たとえば重量で約＝８− ８０％の尿素濃度を有する尿素溶液中に、硫酸アンモニ
ウムを、好ましくは生成溶液中の尿素／硫酸アンモニウ
ムの重量比が２，４／１乃至７／１、待に３／１乃至５
／１の範囲となるような割合で溶Ｍ１ればよく、その後
に、溶液を通常のノｊ法で重量で１〕２・−９７％、好
ましくは重量で−１）４〜９６％、ｒことえば、重量で
９５％の乾燥物含酸となるよＣ・蒸発させることかでト
る。そののちに、濃厚化１７た溶液を流動床造粒機中に
移し、その中で粒状化する。

造粒に先立って、予備処理の任意の段階において、すな
わ鳥、硫酸アンモニウムの添加前、添加中、又は添加後
に、あるいは望ましい最終濃度への濃厚化の前、その間
又はその後に、尿素に対する結晶化抑制剤を溶液に添加
する。尿素に対する適当な結晶化抑制剤は、尿素とホル
ムアルデヒドの水溶性の付加Ａｉび縮合生成物（米国特
給第・ｔ、２１９．５８９号）、そのままの又は選択的
にあるいは完全に烟焼したドロ？イトの形態にある、酸
化マグネシウム（カナダ待豹第１ｙ１５７＋２８８号）
、水酸化マグネシラノ、と水溶ヤ１無慎マグイ、↓・ウ
ノ、塩（米国特ｌ？′ｉ第４，４°／　ｌｌ　、　６　
：（２号）、及び水浴性無機アルミニウム塩（米国特ｆ
＋第４　、５０　ｆ）　、　：（：（８号）である。結
晶化ＩＩＩ制剤の例会は、ｊ１１終製重重対してｊｌ’
　ｎ１２て、重置で０．１〜２．（）％の範囲であるこ
とが好土１７い。

たとえば、市販で（１，１・＝　１．０％の割合の、硫
酸アルミニウムのような、アルミニウム化合物を用いる
ことが好ましい。

尿素に封する結晶化抑制剤を含有する濃厚化溶液の造粒
は、米国特許第４，２１１３，５８９号中に開示した条
ＦＩＮ・に行なうことが（′きるが、該特１ｖ１を参考
のために５二、二に包含ｕ１める。、ｍネ☆は何らの問
題もなく進行１＝、斡削の生成は、きわめで良好である
。硫酸アンモニウムがコロイドミル１−上って摩砕しで
ある尿素溶液の造粒と比較しで、規格外の大トさの生成
物の規格内の生成物に対する重量比が着るしく有利とな
り、造粉機からの粉塵の放出がかなり低くなり、［１つ
放出物の硫酸゛ｒアンモウム含量が低１・ｒる。その結
果として、造粉機から排出する空気から洗い去る必要の
ある粉塵が少なくなり、従って出発１料として両便用す
るために濃縮しなければならない洗浄液の早もまｒこ低
Ｉ・する。

本発明の）ｊ法にＪ：つて収４ｉＪされる粒剤は、尿素
中にきわめ−（微細に分散しｔこ硫酸アンモニウムの均
・な分散物を含イ１している。、−の杓削は釘ぐれ１′
、磯す威的性１１！Ｉを有し、滑らかで丸い人山をもち
、！＋’ｉ結譬る傾向を示す、二とがなく、１１つイａ
１の１１１１題もなし、にばらで貯蔵【、１１勺運搬す
ることができる。

また、本発明は、重量で１５　＝　３０％の硫酸アンモ
ニウム、ＩＩ′ｊ＋７１で”　（１、１−２％の結晶化
抑制剤、及びさらに本質的１ｊ尿索４１；びに場合によ
っては重量て０．５％に至るまでの水を含有することを
特徴とする尿素と硫酸アンモニウムを含有する粒剤にＩ
ｌ＋するものでもあり−ζ１、二の粒子ｆｌ＋は、きわ
めて微細に分ｓ　した１］う態と１−　（１−１つ均一
な分散物と１７で、硫酸アンモこ一１ンムを含イ１して
いる。

実施例 連続プロ（！スと１５でイＪ″なった？実験において、
−Ｉ＋− 尿素と硫酸アンモニウムの水性の？ｌ／、今物を造本（
！シた。

実施例１（比較） 重量で９５％の尿素濃度と約１４（じＣのγ開度を有す
る尿素水浴液に、尿素に肘する結晶化抑制剤としての硫
酸アルミニウムと−・定量の硫酸アンモニウムを加えた
。硫酸アンモニウムは部分的に溶解した。非溶解部分を
溶液中でコロイドミルを用いて摩砕した。このように処
理した懸濁物を、尿素と硫酸アンモニウムを含有する核
の流動床を含む造粉機に供給１７て、その中に１２０／
１ｗ未満の平均直径を有［る液滴の）［り態とｌ、で噴
霧した。流動床中の条件は、約１１２〜１１４“Ｃの床
温度が保たれるよう１．′調節した。粒剤を造粉機から
連続的に収り出しで、流動床冷）４１器中で冷ｊ、ＩＩ
　Ｌ、た。次いで粒剤をふるいによって、最Ｎ製品と１
．で間取する規格内のｕｌＩＩ分（２〜５ＩｆｌＩ１１
の＋ｆｆ　４至）、入き過ぎる両分及び小さ過ぎる一分
とに分離した。人ト過ぎる両分は小さ過ぎる両分と共に
１１ｔび摩砕【７て流動床中に再循環させて、その中で
核材料として機能さ　仕　ｌこ　１゜ 実施例２（本発明による） 重ｉ１ｉ　ｒ　８　（１％の尿素濃度と］　２　（１’
ＣのＴ：ｌｌ度を有する尿素水溶液に対して、尿素のた
めの結晶化抑制剤とし、ての硫酸アルミニウム及び一定
量の硫酸アルミニウムを加えた。硫酸アンモニウムは完
全に溶解１．た。かく［２て得た溶液を重量で９５％の
乾燥吻合駄となるまで濃１７化したのち、流動床造粒機
に移１１、その中に溶液を噴霧した。造粒及び粒剤処理
は実施例１に記したものと同様にして行なった。

両実験にｔＶ釘る数値をＦ表にボす。

人 実験　　　　　　　　　１２ （比ｖ）　　（本発明による） 出発材料 尿素溶液 一濃度　重置％　　　９５８〇 一温度、’Ｃ１４０１２０ −供給速度、ｋｇ〆＋＋ｒ　　　３９７８　　　　５１
４５硫酸アンモニウム、 ｋＨ／ｌ＋ｒ　　　　　　　　　１（１７１Ｈ１５４結
晶化抑制削 Δ１２（ＳＯｄａ、”＋？／’ぼ　　　　　４７，５　
　　　　　５７粒粒剤 全体、ｋビ／１ぽ　　　　　　７５００　　　　７２０
０規格内の大きさ、　ｋｇ／ｌｕ・４５００　　　　５
０２０小さ過ぎるもの、ｋＨ／ｌ＋ｒ　　２９）１（１
２１０（１大き過ぎるもの、ｋｇ／１１ｒ　　２０　　
　　　１ＨＩφる割合、％　　　　　　８Ｂ、６４：（
，４放出物− 尿素、に１？／ｈｒ　　　　　　　２２０　　　　１５
（１重量比　　　　　　　　１，２　　　　２．５尋峰
Ｓｉ！！！Ａ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量で７０〜８５％の尿素濃度を有する尿素水溶液
   中に硫酸アンモニウムを完全に溶解し、処理の任意の段
   階に尿素に対する結晶化抑制剤を添加すると共に、生成
   溶液を重量で９２〜９７％の乾燥物含量となるまで濃厚
   化し、その後に、濃厚化した溶液を尿素と硫酸アンモニ
   ウムを含有する核の流動床中で造粒することを特徴とす
   る、尿素、硫酸アンモニウム及び水を含有する混合物を
   造粒することによる尿素と硫酸アンモニウムを含有する
   肥料粒剤の製造方法。 ２、重量で７８〜８２％の尿素濃度を有する尿素水溶液
   中に硫酸アンモニウムを溶解し、生成溶液を重量で９４
   〜９６％の乾燥物含量となるまで濃厚化することを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、結晶化抑制剤の割合は、尿素と硫酸アンモニウムの
   量に対して計算して、重量で０．１〜２．０％であるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１又は２項記載の方
   法。 ４、結晶化抑制剤としてアルミニウム化合物を使用する
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１〜３項記載の方
   法。 ５、重量で１５〜３０％の硫酸アンモニウム、重量で０
   ．１〜２．０％の結晶化抑制剤、及びさらに本質的に尿
   素、及び場合によつては重量で０．５％に至るまでの水
   を含有し、硫酸アンモニウムはきわめて細かく分離した
   形状で且つ均一な分散物として存在することを特徴とす
   る、尿素と硫酸アンモニウムを含有する粒剤。