KR102126085B1 - 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 신규한 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 패각으로부터 추출한 분말 상태의 소성 수산화칼슘 형태로 제공되는 고활성칼슘과 풍화화강암에서 추출한 액상 복합 미네랄을 포함하여 이루어지는 비료로서, 상기 비료에서 상기 고활성칼슘의 농도는 0.05 내지 0.1 중량%이고, 상기 액상 복합 미네랄의 농도가 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 비료의 제조방법에 있어서, 상기 고활성칼슘 제조 단계는, 패각류를 깨끗이 수세하여 열풍으로 완전히 건조시킨 다음에 직경 5㎜ 내외로 잘게 부수는 패각분 준비 단계와; 수득된 패각분을 내부에 수증기 공급라인과 뚜껑을 구비한 내열 용기에 넣어, 양쪽에 흑연 전극판이 장착되어 있는 세라믹재 3상 로로 제공되는 내열성 전기로 중에 넣는 단계와; 상기 내열 전기로에 800 ∼ 1400℃에서 50,000 ∼ 100,000V의 전압을 걸어 내열 용기 내의 패각분을 수증기가 지속적으로 공급되는 조건하에서 6 ∼ 12 시간 동안 고온 소성 전기 분해하는 단계와; 고온 소성 전기 분해하는 단계를 완료한 후에, 고활성칼슘으로 수득되는 고활성 수산화칼슘이 담긴 내열 용기를 내열 전열로로부터 꺼내어 내열 용기의 뚜껑을 열고, 냉풍으로 급랭시켜 수득된 고활성 수산화칼슘을 분쇄한 후, 습기를 차단할 수 있는 용기로 포장하는 단계를 포함하여 이루어지는 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 비료의 제조방법이 제공된다.

Description

고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 신규한 비료의 제조방법 {Manufacturing Method of Newly Fertilizer by Using Highly Activated Calcium and Activated Mineral Group Solution}

본 발명은 패각으로부터 추출한 고활성칼슘과 풍화화강암에서 추출한 복합 활성미네랄의 복합물로서 형성되는 비료의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 고활성칼슘과 복합 활성미네랄 각각의 농도가, 고활성칼슘 0.05 내지 0.1 중량%이고, 복합 활성미네랄이 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 식물재배용 비료의 제조방법에 관한 것이다.

칼슘을 포함한 각종 미네랄들은 N, P, K 등의 기본적인 비료에 못지않게 작물생육에 대단히 중요한 역할을 하는데, 이러한 미네랄들의 첫 번째 역할은 식물 영양에 필수적인 영양소로서 작용하는 것이고, 또 하나의 역할은 좋은 토양 구조를 만드는데 꼭 필요한 요소라는 것이다.

식물이 건강하게 생장하려면 잎, 줄기, 뿌리의 새로운 조직에 칼슘을 포함한 각종 미네랄들이 공급되는 것이 필수적이며, 이것이 좋은 품질과 색깔을 지닌 농산물을 만들어 준다고 알려져 있다.

본 발명자들은 대한민국 등록특허 제10-0270228호에 개시된 패각류를 고온 전기분해하여 제조하는 고활성칼슘과 대한민국 등록특허 제10-0348771호에 개시된 화강암으로부터 제조되는 활성 무기 물질액에 대하여 많은 관심을 가지고, 이들의 다양한 효과를 개발하여 이들을 좀 더 유용하게 사용될 수 있도록 하기 위하여 연구를 진행해 왔다.

이러한 연구 과정 중 본 발명자들은 상기와 같이 칼슘을 포함한 각종 미네랄들의 원활한 흡수가 요구되는 작물의 재배에 상기 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 적용해 보기로 하였고, 이들을 적절한 방식으로 적용하기 위해 다양한 연구를 진행하였으며, 이의 결과 고 순도 분말 상태의 소성 수산화칼슘(이하, 고활성칼슘이라 한다: 본원에서는 ‘산화칼슘’을 제외하고 보다 양호한 용해도를 제공하는 ‘수산화칼슘’을 지칭하는 것으로 해석됨) 및 액상의 활성 무기 물질액(이하, 복합 활성미네랄이라 한다.)을 배합하되, 식물 공장의 재배 베드에서 순환 공급되는 양액으로 사용되기에 적합하도록 침전이 가능한 발생하지 않도록 하는 조성물과 배합 비율을 달성하기 위하여, 새로운 공정을 통하여 새로운 조성물을 구하되 이들을 적정 비율로 배합하여 신규한 비료를 제조하고, 이를 이용하여 작물들을 재배할 경우, 기존 화학적인 비료를 사용하여 발생하는 환경오염 등의 문제를 발생시키지 않고, 식물 공장의 재배 베드에 양액 침전물이 누적되는 것을 방지하면서도 양호한 식물 흡수를 통하여 작물의 성장속도를 높이고 생산량을 증대할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명을 통하여 해결하고자 하는 주된 과제는 식물 공장의 재배 베드 등에서 생육되는 작물의 각종 미네랄 흡수를 원활하게 하고, 각종 미네랄 성분을 제공하여 양질의 작물을 생산하기 위한 비료(양액)를 제공하는데 있는데, 보다 구체적으로는 식물 공장의 재배 베드에서 순환 공급되는 양액으로 사용되기에 적합하도록 침전이 가능한 발생하지 않도록 하는 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 이용한 신규한 비료의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 고순도의 분말 상태의 소성 수산화칼슘 형태로 제공되는 고활성칼슘(본원에서는 ‘산화칼슘’을 제외하고 보다 양호한 용해도를 제공하는 ‘수산화칼슘’을 지칭하는 것으로 해석됨)과 액상 복합 미네랄을 포함하여 이루어지며, 여기에서 고활성칼슘의 농도가 0.05 내지 0.1 중량%이고, 복합 활성미네랄이 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 친환경적인 비료를 제공한다.

본 발명에서 상기 고활성칼슘은 건조된 패각류를 직경 1~10㎜ 내외로 잘게 부수는 단계, 이와 같이 제조된 패각분을 내열 용기에 넣어 전기로에 넣는 단계, 전기로에서 500 ∼ 2,000℃의 온도에서 50,000 ∼ 200,000Volt의 교류 전압을 인가하여 패각분을 8 ∼ 20 시간 동안 소성 전기 분해하되, 소성 전기 분해 과정 중에 수증기를 연속적으로 공급하는 단계로 이루어진 제조 방법을 통해 제조된 수산화칼슘을 의미한다. 바람직하게는 2000년 10월 16일에 등록 공고된 대한민국 특허 제10-0270228호에 기재된 방법을 개량한 방법으로 제조하며, 구체적으로는 다음과 같다.

먼저 패각류를 깨끗이 수세하여 열풍으로 완전히 건조시킨 다음 직경 5 ㎜ 내외로 잘게 부순다. 이와 같이 수득된 패각분은 뚜껑이 있는 내열 용기에 넣어, 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 내열성 전기로 중에 넣는다. 내열 전기로는 양쪽에 흑연 전극판이 장착되어 있는 세라믹재 3상 로이다.

상기와 같은 내열 전기로에 1,000 ∼ 5,000℃에서 200 ∼ 200,000V의 전압을 걸어 패각분을 10 ∼ 20 시간 동안 고온소성 전기 분해한다. 일반적으로 CaCO₃는 900 ∼ 950℃에서 분해하여 CO₂ 가스가 발생하므로, 본 발명의 방법에 있어서 전기 분해는 1,000℃ 이상의 온도에서 실행하는 것이 바람직하다. CaCO₃는 5,000℃를 넘으면 CaCO₃의 소성 유효율이 더 이상 증가하지 않으므로(반응 속도 dr = 0), 5,000℃ 이하의 온도에서 전기 분해하는 것이 경제적이다. 전압을 200V 이하로 하여도 CaCO₃는 분해하지만, 장시간이 소요되어 경제성이 없으며, 200,000V를 넘으면 수증기 공급 조건에서 Ca(OH)₂를 얻는 데에 더 이상 효율이 증가하지 않으므로(반응 속도 dr = 0), 바람직하지 않다. 다만, 온도와 전압이 높을수록 생성되는 Ca(OH)₂의 순도가 높아지며, 산화철 등의 불순물을 휘산시킬 수 있다.

소성 및 전기 분해에 사용되는 온도 및 전압은 Ca(OH)₂의 용도에 따라 적절하게 조정하여 수행할 수 있다.

일반적으로, 음용수, 식품용 및 의약용일 때는 전기 분해에 사용되는 온도 및 전압을 1,800 ∼ 2,000℃ 및 50,000 ∼ 100,000V로 설정하는 것이 바람직하다. 동식물용일 때는 1,000 ∼ 1,800℃ 및 20,000 ∼ 50,000V로 하고, 폐수 정화 및 토질 개량을 위해서는 1,000 ∼ 1,600℃ 및 15,000 ∼ 28,000V로 설정하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 수증기 공급 조건하에서 전기 분해 공정을 완료한 후에, 원료가 담긴 용기를 내열 전열로로부터 꺼내어 용기의 뚜껑을 열고, 냉풍으로 급랭시켜 용도에 맞게 분쇄한 후, 습기를 차단할 수 있는 비닐 백 또는 용기로 포장하는 것이 좋다. 상기 방법으로 제조되는 수산화칼슘은 불순물이 거의 없는 고순도의 고활성칼슘이 된다.

본 발명에서 상기 복합 활성미네랄은 상온 및 상압에서 화강암의 미분말을 추출조에 투입하고, 여기에 암모니아 수용액을 가하여 교반한 다음, 묽은 황산을 가하고, 이어서 착염 형성이 쉽게 이루어지도록 추출조의 압력을 2 ~ 3 kg/㎠로 높이기 위해 80℃ 미만에서 98% 에틸 알콜을 가한 다음, 상기 압력을 유지한 채 80 ~ 85℃에서 20 ~ 160분간 교반하여 제조되는 것을 의미한다.

구체적인 공정은 다음과 같다.

상기 화강암의 미분말은 취급상 평균 입도가 80 ~ 100 메쉬 범위인 것이 좋고, 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이, 암모니아(NH₃) 기체는 상온(20℃)에서 물에 대한 용해도(중량)가 약 33.1%이기 때문에 시중에는 농도가 약 30%인 수용액이 주로 시판되고 있어, 본 발명에서는 이를 그대로 사용하여도 무방하지만, 경제성과 반응성을 고려하여 약 15 ~ 20%로 희석된 것을 사용하는 것이 좋다. 황산은 공업적으로 78%로부터 100%에 이르는 다양한 농도의 제품이 있으나, 본 발명에 있어서는 역시 경제적인 면을 고려하는 외에도 활성이 높은 25 ~ 30%의 것을 사용하는 것이 좋다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 본 발명자들은 본 발명의 비료에 적합한 고활성칼슘을 제조하기 위하여 이에 부합하는 재료, 소성 및 전기분해 조건을 조사하였다.

각각 패각, 난각, 해조, 산호석 등의 재료를 사용하여 800 ~ 1,400℃에서 6 ~ 12시간 사이의 각각 다른 조건으로 수증기 공급 조건하에서 소성 및 전기분해 처리한 다음, 제조된 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘: 전기 분해 과정을 통하여 Ca와 (OH)의 약한 결합을 달성: → 이온화 상태)의 특성을 분석한 결과, 패각 원료의 경우, 1,350℃ 이상의 온도에서 10시간 이상을 소성하여야 본 발명에 적합한 순도 99% 이상의 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)이 제조된다는 것을 확인하였다. 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)은 순도가 낮을 경우 식물체에 독성을 발현하고 토양에 칼슘 이외에 회분 등의 잔존물이 퇴적되어 토양 경질화를 유발하는 요인이 되므로, 순도를 최대한으로 높이는 것이 바람직하다.

소성 온도 및 시간이 증가함에 따라 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)의 제조원가가 대폭 상승하고, 적정 소성 온도 및 시간을 겪지 않을 경우, 품질이 낮아지기 때문에 1,350 ~ 1500℃에서 10 ~ 12시간 소성하는 것이 바람직하다. 이때에는 약 100,000 volt의 전압으로 전기분해하는 것이 바람직하다.

작물의 칼슘과 미량 미네랄의 흡수율을 극대화하기 위하여, 작물이 흡수하기 어렵고 약해 발생 가능성이 있는 분말 침전을 발생시키지 않는 범위에서 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘) 및 복합 활성미네랄을 가장 많은 양을 투입하면서 각 재료의 투입량을 선정한 결과, 상기 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)은 0.05 내지 0.1 중량%이고, 상기 복합 활성미네랄은 5 내지 10 중량%를 사용하여 본 발명의 신규한 비료를 제조하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 신규한 비료를 사용(표준 양액과 배합하여 사용)하여 작물을 재배하게 되면, 기존 화학적인 비료를 사용하여 발생하는 환경오염의 문제나 침전물 문제를 발생시키지 않고, 작물 수확량이 증대되며 각종 미네랄들이 풍부한 양질의 농산물을 생산할 수 있게 된다.

도 1은 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)의 제조에 사용되는 내열 전기로의 개략도이다.
도 2는 복합 활성미네랄을 제조하기 위하여 암석 원료로부터 무기 금속 성분을 추출하기 위한 추출조의 종단면을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명 비료를 식물 공장에 사용되는 표준 양액과 다양한 농도로 배합하여 피델에 적용했을 때 표준 양액만을 사용한 대조군과 대비하여 수확 후 실물을 나타낸 사진들이다.

이하, 본 발명에 따른 제조 방법의 각 단계를 구성하는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

1) 고활성칼슘 제조 단계

패각류(패각, 난각, 해조 또는 산호석)를 깨끗이 수세하여 열풍으로 완전히 건조시킨 다음에 직경 5㎜ 내외로 잘게 부쉈다. 이와 같이 수득된 패각분을 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 수증기 공급라인(ST)과 뚜껑을 구비한 내열 용기에 넣어, 내열성 전기로 중에 넣었다. 내열 전기로는 양쪽에 흑연 전극판이 장착되어 있는 세라믹재 3상 로이다.

상기와 같은 내열 전기로에 800 ∼ 1400℃에서 50,000 ∼ 100,000V의 전압을 걸어 내열 용기 내의 패각분을 6 ∼ 12 시간 동안 수증기가 지속적으로 공급되는 조건하에서 고온 소성 전기 분해하였다.

고온 소성 전기 분해하는 단계를 완료한 후에, 고활성칼슘으로 수득되는 고활성 수산화칼슘이 담긴 내열 용기를 내열 전열로로부터 꺼내어 내열 용기의 뚜껑을 열고, 냉풍으로 급랭시켜 수득된 고활성 수산화칼슘을 분쇄한 후, 습기를 차단할 수 있는 비닐 백 또는 용기로 포장하였다.

가. 소성 시간과 온도에 따른 고활성칼슘의 함량 분석

상기 패각을 원료로 이용하여 제조된 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)을 대상으로 소성 시간과 온도에 따른 칼슘의 함량을 분석하였으며, 공지의 방법으로 분석시료의 순도를 측정하였다(표 1 참조).

	6시간	8시간	10시간	12시간
900℃	67	69	72	74
1,100℃	78	82	84	85
1,200℃	80	85	90	92
1,300℃	90	92	94	95
1,350℃	96	98	99이상	99이상
1,400℃	96	98	99이상	99이상

(단위 : %)

나. 소성 원료와 온도에 따른 고활성칼슘의 순도 분석

상기 표 1에서 검증된 10시간의 소성 시간을 기준으로 각 원료별 온도에 따른 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)의 순도를 분석하였으며, 공지의 방법으로 분석시료의 순도를 측정하였다(표 2 참조).

	패각(새꼬막껍질)	난각	해조	산호석
800℃	70	82	77	80
900℃	72	88	79	82
1,000℃	82	91	83	84
1,100℃	84	-	88	92
1,200℃	90	-	93	94
1,250℃	92	-	96	96
1,300℃	94	-	96	96
1,350℃	99이상	-	96	96
1,400℃	99이상	-	96	96

(단위 : %)

다. 고활성칼슘의 항목별 수치 조사

상기 표 2의 패각(새꼬막껍질) 원료를 이용하여 제조한 고활성칼슘을 대상으로 전도도, pH 및 수율을 전도도 측정기, pH 측정기 등을 이용하여 조사하였다(표 3 참조).

소성온도	수산화칼슘의 순도(%)	전도도 (Conductivity, μs/㎝)	pH(1g/Liter수용액)	수율(%)
800℃	70	440	11.0	57
900℃	72	760	11.2	63
1,000℃	82	1,270	11.6	72
1,100℃	84	2,250	11.9	76
1,200℃	90	4,130	12.1	81
1,250℃	92	5,260	12.2	87
1,300℃	94	5,890	12.3	90
1,350℃	99이상	6,430	12.5	96
1,400℃	99이상	6,770	12.5	97

라. 고활성칼슘의 용해도 측정

상기 표 3의 결과를 토대로 패각 원료를 1,350℃에서 10시간 소성하여 제조한 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘)을 대상으로 용해도를 측정하였다(표 4 참조).

수산화칼슘의 순도(%)	용해도(mg/순수수 1Liter)
95.7	910
97.6	990
98.5	1,150
99.6	1,310

마. 본 발명의 고활성칼슘과 타사의 천연패각 소성칼슘의 비교

상기 패각 원료를 1,350℃에서 10시간 소성하여 제조한 고활성칼슘(고활성 수산화칼슘) 0.1% 용액과 일본산 칼슘용액 비교하면, 분말 및 액상의 성상에 관련하여서 많은 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 특히 탁도에서 많은 차이가 나며(일본산: 탁함, 본 발명에 따라 제조된 고활성칼슘: 맑고 투명), 환원정도(이온화된 Cz이온의 함량, 액상의 막 형성)도 느린 것으로 나타났다.

2) 복합 활성미네랄 제조 단계

화강암의 미분말(평균 입도 98Mesh의 분말)을 상온의 상태에서 추출조에 투입한 다음, 20㎏의 암모니아 수용액(20% NH₄OH)을 가하여 추출조의 덮개를 덮고 추출조의 모터를 40 ~ 50rpm으로 작동시켜 상온에서 15분간 교반하였다.

이때 사용된 추출조는 도 2에 나타난 바와 같다.

도 2에 있어서, 도면 부호 (1)로 나타낸 추출조의 외부는 가열 자켓(2)에 의하여 둘러싸여 있는데, 상기 추출조(1)는 입구(2')를 통하여 도입되는 스팀에 의하여 가열되도록 설계된다. 이 스팀은 출구(2")를 통하여 순환된다. 상기 추출조(1)의 저부에는 제품 토출구(3)가 마련되는데, 추출 작업 중에는 마개(3')에 의하여 밀폐된다. 추출조(1)의 상부에는 개폐 가능한 덮개(4)가 마련되는데, 이 덮개(4) 위의 중앙에는 모터(5)가 장착되며, 이 모터(5)에는 추출조(1)의 내부로 연장되는 구동축(6)이 관통ㆍ연결되는데, 이 구동축(6)에는 적당한 위치에 적당한 칫수와 수효의 교반익(7)이 결합되어 있다. 또한, 상기 덮개(4)에는 온도계(8), 압력 조절 밸브(9), 압력계(10) 및 에틸 알콜 회수관(11)이 설치되어 있다. 이 회수관(11)은 냉각ㆍ응축기(12)에 연결되어 있으며, 이 회수관(11)의 도입구 쪽, 즉 추출조(1) 쪽에는 에틸 알콜 회수 밸브(13)가 마련되어 있다. 또한, 상기 추출조(1)의 제품 토출구(3)에 인접한 위치에는 내산 탱크(14)가 준비되는데, 이것은 추출조(1)에서 나오는 제품을 여과기(도시되지 않음)로 보내기 전에 제품을 일시 저장하는 이른바 저장 용기에 해당하므로 더 이상 설명하지 않겠다.

추출조(1)의 덮개(4)를 열고 상기 교반 처리된 혼합물에 120㎏의 25% 황산 수용액을 가한 다음 가열 자켓(2)의 온도를 80℃ 미만으로 조절하여 6.5㎏의 에틸 알콜(98%)을 가하고, 추출조(1)의 덮개(4)를 다시 덮어 완전히 밀폐시켰다.

추출조(1)의 압력을 3㎏/㎠로 높여 착염 형성이 쉽게 이루어지도록 하였고, 추출조(1)의 모터(5)를 작동시켜 40 ~ 50rpm의 회전 속도로 교반하면서 가열 자켓(2)의 온도를 조절하여 85℃로 승온시켰다. 상기 압력을 유지한 채 85℃에서 160분간 교반하였다.

상기 방법으로 생성된 생산물을 필터 프레스에 통과시켜 고액분리를 실시하여 무기금속 이온이 다량 용존하고 있는 깨끗한 복합 활성 미네랄군액 즉, 액상 복합 미네랄을 얻는다.

이와 같이 하여 얻은 복합 활성미네랄 중의 총염의 농도는 일반 굴절계를 사용하여 표준염 용액의 농도와 비교 측정함으로써 간단하게 측정할 수 있는데, 이 방법에 의한 측정 결과, 총염의 농도는 평균 약 40%이며, 현재의 기기분석으로 분석 가능한 각각의 미네랄 이온들의 총 합계는 약 2.6%인 것이 확인되었으며, pH 1.2의 강한 산성을 나타내었다.

상기 액상 복합 미네랄을 ICP 분석법에 의하여 분석한 결과, 5배의 희석액을 기준으로 하였을 때, Li 0.69ppm, Na 15.3ppm, Mg 686ppm, Al 1,925ppm, Si 8.75ppm, P 43ppm, K 382ppm, Ca 99.5ppm, Ti 133ppm, V 0.14ppm, Mn 34.4ppm, Fe 1,926ppm, Co 0.75ppm, Ni 0.55ppm, Cu 0.85ppm, Zn 1.56ppm, Ge 0.1ppm, Rb 2.77ppm 등의 성분을 함유하고 있는 것으로 확인되었다.

3) 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 이용한 신규한 비료의 제조 단계

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상술한 단계에 의해 제조된 고활성칼슘(분말)과 복합 활성미네랄(액상)을 적절한 조성비로 배합한 비료를 제공하게 되는데, 작물의 칼슘과 미량 미네랄의 흡수율을 극대화하기 위하여, 작물이 흡수하기 어렵고 약해발생 가능성이 있는 분말 침전을 가능한 발생시키지 않는 범위에서 HAC(분말 상태의 고활성칼슘: 분말 상태의 고활성 수산화칼슘) 및 AMG(액상의 복합 활성미네랄)를 가장 많은 양을 투입할 수 있도록 각 재료의 투입량을 선정하였다. (표 5 참조)

HAC 분말	AMG 4% 용액	정제수	pH	비고(침전된 칼슘 등)
1g	500cc	500cc	2.3	770mg
0.7g	500cc	500cc	2.1	290mg
0.5g	500cc	500cc	2.0	25mg
0.3g	500cc	500cc	1.9	0mg
0.2g	500cc	500cc	1.7	0mg
0.1g	500cc	500cc	1.2	0mg

위 표에서 확인되는 바와 같이, 물(정제수) 500cc에 HAC 분말 0.5g을 투입하여 잘 교반한 후 AMG 4%용액 500cc와 서서히 혼합(총 부피 1L)하여 교반기로 교반 후 마이크로 필터로 필터링하여 얻어지는 조성물이 본 발명에 따른 개발제제로서 최적의 효과(분말 침전을 가능한 발생시키지 않으면서 HAC 및 AMG를 가장 많은 양을 투입할 수 있도록 하는 효과)를 가지게 됨을 확인하였고,

1구역	2구역	3구역	4구역
HAMC 500배액 + 표준양액	HAMC 1,000배액 + 표준양액	HAMC 2,000배액 + 표준양액	표준양액 단독(대조구)

일반적인 식물 공장에서 사용되는 표준(기본) 양액에 본 발명에 따른 개발제제 500배액, 1,000배액, 2,000배액을 각각 첨가한 복합 제재 사용 상태와 표준 양액 단독 상태를 비교 실시한 피델 생육조사 결과(표 6, 도 3a, 도 3b 참조)에서 정식 후 3주째 구역별 근접 사진을 비교하여 본 결과, 1구역과 2구역에서 왕성한 뿌리상태를 볼 수 있었고, 최종 수확량에서 152% 증산률을 나타낸 1,000배액에서 가장 경제성이 있는 시험결과를 나타냄이 확인되기도 하였다.

1 : 추출조 2 : 가열 자켓
4 : 덮개 5 : 모터
7 : 교반익 12 : 냉각ㆍ응축기

Claims (1)

1. 패각으로부터 추출한 분말 상태의 소성 수산화칼슘 형태로 제공되는 고활성칼슘과 풍화화강암에서 추출한 액상 복합 미네랄을 포함하여 이루어지는 비료로서, 상기 비료에서 상기 고활성칼슘의 농도는 0.05 내지 0.1 중량%이고, 상기 액상 복합 미네랄의 농도가 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 비료의 제조방법에 있어서,
   상기 고활성칼슘 제조 단계는,
   패각류를 깨끗이 수세하여 열풍으로 완전히 건조시킨 다음에 직경 5㎜로 잘게 부수는 패각분 준비 단계와;
   수득된 패각분을 내부에 수증기 공급라인(ST)과 뚜껑을 구비한 내열 용기에 넣어, 양쪽에 흑연 전극판이 장착되어 있는 세라믹재 3상 로로 제공되는 내열성 전기로 중에 넣는 단계와;
   상기 내열 전기로에 800 ∼ 1400℃에서 50,000 ∼ 100,000V의 전압을 걸어 내열 용기 내의 패각분을 수증기가 지속적으로 공급되는 조건하에서 6 ∼ 12 시간 동안 고온 소성 전기 분해하는 단계와;
   고온 소성 전기 분해하는 단계를 완료한 후에, 고활성칼슘으로 수득되는 고활성 수산화칼슘이 담긴 내열 용기를 내열 전열로로부터 꺼내어 내열 용기의 뚜껑을 열고, 냉풍으로 급랭시켜 수득된 고활성 수산화칼슘을 분쇄한 후, 습기를 차단할 수 있는 용기로 포장하는 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고
   상기 액상 복합 미네랄 제조 단계는,
   평균 입도 98Mesh의 화강암 분말을 상온의 상태에서 추출조(1)에 투입한 다음, 20㎏의 암모니아 수용액을 가하여 추출조(1)의 덮개(4)를 덮고 추출조(1)의 모터(5)를 40 ~ 50rpm으로 작동시켜 상온에서 15분간 교반하는 단계와;
   추출조(1)의 덮개(4)를 열고 상기 교반 처리된 혼합물에 120㎏의 25% 황산 수용액을 가한 다음 가열 자켓(2)의 온도를 80℃ 미만으로 조절하여 6.5㎏의 에틸 알콜(98%)을 가하고, 추출조(1)의 덮개(4)를 다시 덮어 완전히 밀폐시키고, 착염 형성이 쉽게 이루어지도록 추출조(1)의 압력을 3㎏/㎠로 높이고, 추출조(1)의 모터(5)를 작동시켜 40 ~ 50rpm의 회전 속도로 교반하면서 가열 자켓(2)의 온도를 조절하여 85℃로 승온시켜, 압력을 유지한 채 160분간 교반하는 단계와;
   상기 160분간 교반하는 단계를 통하여 생성된 생산물을 필터 프레스에 통과시켜 고액분리를 실시하여 액상 복합 미네랄을 수득하는 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고
   분말 상태의 소성 수산화칼슘 형태로 제공되는 상기 고활성칼슘과 풍화화강암에서 추출한 상기 액상 복합 미네랄을 포함하는 상기 비료는, 작물이 흡수하기 어렵고 약해발생 가능성이 있는 분말 침전을 가능한 발생시키지 않는 범위에서 분말 상태의 고활성칼슘(HAC) 및 액상 복합 활성미네랄(AMG)를 최대량으로 투입할 수 있도록, 물 500cc에 상기 HAC 분말 0.5g을 투입하여 잘 교반한 후, 상기 AMG 4중량% 용액 500cc와 혼합하여 교반기로 교반 후 마이크로 필터로 필터링하여 얻어지는 조성물을 포함하여 이루어지고, 그리고
   상기 고온 소성 전기 분해하는 단계에서 내열 용기 내의 패각분을 소성 전기 분해하되 내열 용기의 뚜겅에 구비된 수증기 공급라인(ST)을 통하여 수증기가 연속적으로 공급되도록 하는 특징을 포함하여 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 고활성칼슘과 복합 활성미네랄을 포함한 비료의 제조방법.

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