JPH0143716B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ク溶性の珪酸カリ肥料の製造方法に
関し、特に製鉄の高炉や製鋼用および特殊鋼の溶
解炉、精練炉等から排出されるスラグを利用した
ク溶性の珪酸カリ肥料の製造方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ ク溶性珪酸カリ肥料とは、それに含まれる珪酸
とカリが水に溶解せず植物の根から分泌されるク
エン酸によつて溶解されることを特徴とする肥料
で、例えば微粉炭燃焼で発生する廃ガス中のダス
ト、いわゆるフライアツシユにカリ源を混合し焼
成することによつて製造する技術が知られている
（例えば特公昭57−52857号公報、特公昭59−7671
号公報参照） しかし従来のフライアツシユを用いたク溶性の
珪酸カリ肥料の製造方法による場合は、焼成に比
較的多量の熱エネルギーを要し、また用い得るカ
リ源は一般に分解しやすい苛性カリあるいは炭酸
カリ等に限られ、さらに発生ガス量が多く排ガス
処理にコストが嵩み、かつプロセスが複雑なもの
となるため比較的複雑な装置を必要とするという
問題があつた。

またカリガラスからク溶性カリ肥料を作る技術
は例えば特開昭53−75069号公報に記載されてい
る。しかしながら、いずれの公知の技術もク溶性
カリ肥料を作るためには800〜1100℃という高温
を必要とし、かつ急冷を行うので、多量の熱エネ
ルギを消費する。

［発明の目的］ したがつて本発明の目的は、製造原価の中で比
較的大きな比率を占める熱エネルギを節約でき、
また分解しにくい塩化カリ、硫酸カリ等の安価な
カリ源が使用でき、また発生ガス量が少なく排ガ
ス処理が容易であり、さらにプロセスが簡単で従
来のような複雑な装置を必要としないク溶性の珪
酸カリ肥料の製造方法を提供するにある。

［発明の構成］ このため本発明によれば、製鉄の高炉や製鋼の
溶解炉等から排出されるスラグに、それの溶融状
を保ちつつ珪酸の不足分として適量の珪酸源、適
量のカリ源、及び熱源としての適量の炭素粉を投
じて撹拌し、この配合調整された溶融物を水、空
気等で急に急冷し、これを適当な粒度に粉砕ある
いは造粒してク溶性の珪酸カリ肥料を得る珪酸カ
リ肥料の製造方法が提供される。

［好ましい実施の態様］ 珪酸の不足分として補給される珪酸源として
は、珪砂、カリ長石、フエロシリコンのダスト等
が有効であり、またカリ源は、溶解スラグが高温
度であることからして、分解しにくい塩化カリ、
硫酸カリを使用することができる。

カリ源として塩化カリを使用する場合には、分
解のために酸素が必要であるので、塩化カリの投
入と同時に水蒸気または酸素（または空気）を吹
き込むようにし、またカリ源として硫酸カリを使
用する場合には、分解のための酸素は必要としな
いが、分解を助けるために炭素を投入する。

補給する珪酸源およびカリ源の配合量は、得ら
れる製品の珪酸の含有量が30重量％以上、カリの
含有量が酸化カリ換算で20重量％以上になるよう
に配合調整する。

［実施例］ 本発明は、前述のようにク溶性の珪酸カリ肥料
を、製鉄の高炉や製鋼（特に特殊鋼）の溶解炉等
から排出されるスラグから製造するものである。

高炉のスラグの組成は、例えば SiO₂ 34％ CaO 40％ MgO ６％ その他Al₂O₃等 20％ であり、しかも1200〜1500℃の高温で廃棄され
る。

前工程から廃棄されるスラグを冷却することな
く、溶融したまま保持し、溶融状を保つたまま配
成分を調節する。それにはまずSiO₂の不足分を
補給する。

SiO₂源としては、珪砂、カリ長石、フエロシ
リコンのダスト等が有効であるが、いずれにして
も後でカリが補給されることも計算に入れて
SiO₂の含有量が30〜35重量％以上になるように
する。実用上ではスラグ１トンに対し約10〜200
Kg程度とする。

次にカリを補給する。カリ源としては、安価に
入手できる塩化カリまたは硫酸カリを使用する。

何れを使用するかによつて多少プロセスに差異
があり、塩化カリの場合には分解のために酸素が
必要であるから、塩化カリの投入と同時に水蒸気
または酸素（または空気）を吹込む。

投入された塩化カリはSiO₂と溶融してKCl・
nSiO₂なる固溶体を形成し、これが酸素もしくは
水蒸気により反応して分解する。

KCl＋nSiO₂→KCl・nSiO₂ KCl・nSiO₂＋O₂→K₂O・mSiO₂＋Cl₂ KCl・nSiO₂＋H₂O→K₂O・mSiO₂＋HCl となつて、K₂OはSiO₂と結合して珪酸カリとな
り、同時にHClガスもしくはCl₂ガスが排出する。

硫酸カリを使用するめ場合には、分解のための
酸素を必要とせず、分解を助けるための炭素を投
入する。

投入された硫酸カリと炭素は高温度の中で分解
し、 K₂SO₄＋Ｃ→K₂O＋CO＋SO₂ K₂SO₄＋１／2C→K₂O＋１／2CO₂＋SO₂ となつて、K₂OはSiO₂と結合して珪酸カリとな
り、同時にSO₂ガスおよびCOガスもしくはCO₂
ガスを排出する。

カリの補給量は、K₂O換算で含有量が20重量％
以上になるようにする。実用上ではスラグ1Ton
に対し塩化カリで約500〜550Kg、硫酸カリで約
600〜650Kg程度になる。

塩化カリもしくは硫酸カリの投入は、空気また
は酸素をキヤリヤーとして、スラグの底のほうに
吹き込み注入すると、撹拌の効果が得られて有利
である。またその酸素量に見合つた炭素粉も同時
に吹き込むと熱量の補給になる。

粉体の投入およびカリ源の分解によつてスラグ
の温度が下るので、熱量の補給を必要とする。

最も簡単には、炭素の粉末を酸素または空気を
キヤリヤーとして吹込むことであるが、スラグの
量に対してガス量の限界があり、炭素粉吹き込み
だけでは熱量が不足する場合がある。そのために
スラグの容器を誘導炉にして、電気誘導により加
熱するとか、容器の天井部にバーナーを設置して
輻射で加熱するなどの装置を設けるようにする。

排出されたHClガスもしくはSO₂ガスは非常に
濃度が高いので、水で吸収する等により容易に有
効利用することができるし、最終的に大気に放出
するにしても従来の技術で容易に無害化すること
ができる。

このようにして配合組成を調整し、焼成を終つ
た溶融物は、水、空気等で急冷すればク溶化する
から、これを適当な粒度に粉砕あるいは造粒して
目的とする珪酸カリ肥料を得ることができる。

図面は本発明を実施するための装置を示してい
る。あらかじめスラグＳが注入されているとりべ
１を所定位置に置く。このとりべ１は公知のもの
で加熱用のバーナ２、ランス入口３および排ガス
出口４を有している。

他方、原料である珪酸源、カリ源、炭素粉等を
適量混合した粉体タンク５から原料はフイーダ６
を介して送り出される。フイーダ６から送り出さ
れた原料は高圧ガス源７からの高圧ガスによつ
て、ホース８を介して粉体吹込みランス９に送ら
れる。このランス９には蒸気供給源１０から蒸気
が送られるようになつている。またランス９はラ
ンス上下動装置１１によつて上下動でき、とりべ
１のランス入口３からとりべ１内に挿入できるよ
うになつている。

［発明の効果］ 本発明によれば、次のような優れた作用、効果
が得られる。

(イ) 溶融しているスラグをそのまま利用すること
により、製造原価の中で比較的大きな比率を占
める熱エネルギを節約できる。

(ロ) 溶融しているスラグは高温度であるから、分
解しにくい塩化カリ、硫酸カリ等の安価なカリ
源が使用できる。

(ハ) 発生ガス量が少ないから、排ガス処理が容易
で、ガス中の塩素、塩化水素、硫酸等を有効に
回収できる。

(ニ) 最初から溶融状態で反応ができるためプロセ
スが簡単で、従来のような複雑な装置を必要と
しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施する装置の説明図である。 Ｓ……スラグ、１……とりべ、５……タンク、
９……ランス、１１……ランス上下動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製鉄の高炉や製鋼の溶解炉等から排出される
   スラグに、該スラグの溶融状を保ちつつ珪酸の不
   足分として適量の珪酸源、適量のカリ源を投入し
   て撹拌し、この配合調整された溶融物を水、空気
   等で急冷し、これを適当な粒度に粉砕あるいは造
   粒してク溶性の珪酸カリ肥料を得ることを特徴と
   する珪酸カリ肥料の製造方法。 ２ カリ源が塩化カリであり、塩化カリの投入
   と、同時に分解のための水蒸気または酸素（また
   は空気）を吹込むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の珪酸カリ肥料の製造方法。 ３ カリ源が硫酸カリであり、硫酸カリの投入と
   同時に分解を助けるための炭素を投入することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の珪酸カ
   リ肥料の製造方法。 ４ 珪酸の含有量が30重量％以上、カリの含有量
   が酸化カリ換算で20重量％以上になるように珪酸
   源およびカリ源を配合調整することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の珪酸カリ肥料の製
   造方法。