JPH03164487A - 粒状硫酸苦土肥料およびその製造法 - 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】 〔発明の背景〕 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高硬度の粒状硫酸苦土肥料およびその製造法
に関する。

〈従来技術とその問題点〉 硫酸苦土肥料は、植物の三大必須要素である窒素、燐酸
、加工に次いで、植物の生育にとって重要な水溶性のマ
グネシウム化合物を含んでいることから、植物を栽培す
る上で欠かすことができないものである。

従って、このような苦土肥料は、従来、製塩の際に副型
される硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）を用
いるか（湿式法）、あるいは、檄攬岩、蛇紋岩などのマ
グネシウムを高含量で含有する鉱物の粉末や水酸化マグ
ネシウム、軽焼マグネシアなどの化成品の粉末を、粉末
のまま硫酸と反応させて硫酸マグネシウム （ＭｇＳ０４・Ｈ２Ｏ）とし、これを粉砕し、バインダ
ーを添加して適度な粒径の粒子に造粒した後、乾燥、袋
詰めして出荷されていた（乾式法）。

しかし、前記湿式法により製造された硫酸マグネシウム
（ＭｇＳ０　　・７Ｈ２Ｏ）は、結晶水を大量に含んで
いるために吸湿し易く取扱い難いといった欠点があった
。それ故、硫酸苦土肥料としては乾式法による苦土肥料
を用いるのが一般的であった。

一方、前記乾式法により製造された粒状の苦土肥料は、
袋詰めして輸送される際の震動による摩耗や、袋を山積
みして貯蔵されるために、削られたり、潰されて微粉状
となり、取扱い難いといった問題が発生した。

そこで、このような粒状硫酸苦土肥料の粒子強度を高め
るために、粉砕機で硫酸苦土肥料を粉砕した後に、バイ
ンダーを製品中に３〜５重量％の濃度で配合させて粒子
強度の大きい粒状硫酸苦土肥料を造粒していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、このようなバインダーを配合して粒状化された
硫酸苦土肥料は、該バインダーに水分が多量に付着して
いるので、その後の工程でこの付着水分を除去するため
に、乾燥工程が必須であった。

それ故、従来の粒状硫酸苦土肥料の製造法では、付着水
分を除去するための加熱乾燥工程を設けなければならな
いし、また、加熱乾燥するためのエネルギーを必要とす
ることから、省エネルギーの観点からも有利な方法では
なかった。

〔発明の概要〕

く要旨〉 本発明者らは、上記問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結
果、生成したＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏを含有する硫酸苦土肥
料が未だ熱くて結晶水が不安定な状態のうちに、水を添
加すれば、この水が硫酸苦土肥料中のＭｇＳＯ４・Ｈ２
Ｏと反応して、バインダー的な性質を有するＭｇ５０　
　・６Ｈ２Ｏおよび微量のＭｇ５Ｏ・７Ｈ２Ｏで表わさ
れる多水塩硫酸マグネシウムを生じ、このＭｇＳＯ４６
Ｈ２Ｏで表される多水塩硫酸マグネシウムによって前記
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ粒子を強固に接着することかでき、
高硬度の粒状硫酸苦土肥料を得ることができるとの知見
に基づき本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明の粒状硫酸苦土肥料は、ＭｇＳＯ４・
Ｈ２Ｏを主成分として含有する粒状硫酸苦土肥料におい
て、前記肥料中のＭｇＳＯ４・ＨＯに対してＭｇ５０　
　・６Ｈ２Ｏで表され２　　　　　　　　　　　　４ る多水塩硫酸マグネシウムが０．２以上の量比で含有し
ていることを特徴とするものである。

また、本発明の粒状硫酸苦土肥料の製造法は、蛇紋岩粉
末、橄欖岩粉末、水酸化マグネシウム、軽焼マグネシア
から選ばれた少なくとも一種の塩基性マグネシウム化合
物含有物に硫酸を反応させて得られた６０℃以上の温度
の硫酸マグネシウム含有物に、水を添加して造粒するこ
とを特徴とする方法である。

く効果〉 このような本発明の粒状硫酸苦土肥料は、ＭｇＳＯ４・
Ｈ２Ｏを主成分として含有する粒状硫酸苦土肥料である
が、バインダー的性質を持つているＭｇＳＯ４・６Ｈ，
０で表わされる多水塩硫酸マグネシウムを比較的多量に
含有していることから、この多水塩硫酸マグネシウムが
前記ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ粒子同志を強固に接着させてい
るので、水を添加しないで生成した ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏよりも著しく高硬度の粒径の揃った
粒状物である。

よって、輸送中での震動による摩耗によっても削れ難い
し、袋に詰めて山積みして貯蔵しても潰され難いので、
微粉状にならなく、取扱いに便利である。

また、本発明の粒状硫酸苦土肥料の製造法は、バインダ
ー自体を用いていないので、バインダーに付着した水分
を除去するための加熱乾燥工程を設けなくても良く、ま
た、加熱乾燥しないので省エネルギーにもなり工業的に
極めて有利なものである。

〔発明の詳細な説明〕

く粒状硫酸苦土肥料〉 構成成分 本発明の粒状硫酸苦土肥料は、ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏを主
成分として、一般に３０〜８０％、好ましくは３１〜７
５％含有し、更に、該Ｍｇ５Ｏ・Ｈ０１モルに対してＭ
　ｇ　Ｓ　Ｏ４・２ ６Ｈ２Ｏで表される多水塩硫酸マグネシウムを０．２モ
ル以上、好ましくは０．３〜０．９モルの量比で含有し
ているものである。

具体的には、ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏを主成分として、鉱物
を原料として製造したものは、一般に３０〜４０％、好
ましくは３１〜３５％含有し、また化成品を原料として
製造したものは、一般に７０〜８２％、好ましくは７２
〜８０％含有する。

更に、該ＭｇＳＯ４会Ｈ２Ｏに対して Ｍｇ５０　　・６Ｈ２Ｏで表される多水塩硫酸マグネシ
ウムを鉱物を原料とする場合は、０．５モル以上、好ま
しくは、０．７〜１．０モルの量比で含有している。ま
た、化成品を原料とする場合は、０．２モル以上、好ま
しくは０．３〜０．４モルの量比で含有しているもので
ある。

これら結晶水含有硫酸マグネシウムの ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏに対するＭｇ５０４６Ｈ２Ｏで表さ
れる多水塩硫酸マグネシウムのモル比はＸ線回折により
描かれる２θが２６，３の位置に画かれるＭｇＳＯ４・
Ｈ２Ｏのピークにえ１して、２Ｏ．２の位置に描かれる Ｍｇ５０　　・６Ｈ２Ｏのピークの強度比を求めること
により算出することができる。

本発明による粒状硫酸苦土肥料は、具体的には乾式法に
より製造されたＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏを主成分とするもの
であり、その他に製造工程中で必然的に含まれる原料中
の微量成分などを含んでいる。

該硫酸苦土肥料に供される原料は、一般に撒攬岩、蛇紋
岩などの鉱物粉末、水酸化マグネシウム、軽焼マグネシ
アなどの化成品のマグネシウムを高含量で含有する塩基
性マグネシウム化合物と硫酸を反応させて製造すること
から、該肥料中に珪素および鉄、カルシウム、硼素など
の各種元素の硫酸塩を一般的に少ない元素で０，２％、
多い元素で１６％はど含んでいる。

物性 本発明の粒状硫酸苦土肥料は、ＭｇＳＯ４・ＨっＯを主
成分とするものであるが、その中にバインダー的な作用
をａするＮ１　ｇ　Ｓ　Ｏ・６Ｈ２゜で表される多水塩
硫酸マグネシウムを含有していることから、従来の粒状
硫酸苦土肥料、すなわち、Ｍｇ５Ｏ・６　）ｆ　２Ｏで
表される多水塩硫酸マグネシウムの含有量の少ないもの
の粒子自体の硬度は、化成品を原料とするもので、０，
２〜２．８Ｋｇ／粒に対し、本発明の粒状硫酸苦土肥料
の粒子自体の硬度は１．２〜５．４Ｋｇ／粒と２〜３Ｋ
ｇ／粒程度向上している。

特に鉱物を原料とするものでは、多水塩硫酸マグネシウ
ムを含有していないものの粒子自体の硬度が０．９〜６
．４Ｋｇ／粒に対し、本発明の硫酸苦土肥料の粒子自体
の硬度は、６，９〜１２．０Ｋｇ／粒と５〜６Ｋｇ／粒
程度に向上している（なお、硬度は水屋式硬度計を使用
し、粒子径２．０〜２．８３ｍ＋ｓのものでＭ１定した
。）。

また、本発明の粒状硫酸苦土肥料は、粒径が一般に１．
０〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．５〜５．０＋ｍに成
型するにもかかわらず、十分な水溶性を有するものであ
る。

く粒状硫酸苦土肥料の製造〉 反応 このような粒状硫酸苦土肥料は、通常、乾式法によって
製造される。

このような乾式法によって粒状硫酸苦土肥料を製造する
には、前記したマグネシウムを高含量で含有する塩基性
マグネシウムと、７０〜９８％の高濃度の硫酸とを、一
般に常圧下で、通常反応熱１１０〜１８０℃、好ましく
は１５０〜２Ｏ０℃の温度で反応させるのがＭａである
。

このようにして製造された硫酸苦土肥料は、ＭｇＳＯ４
・Ｈ２Ｏを主成分とするもので、他に原料成分中に含ま
れた珪素および鉄、カルシウム、硼素などの各種元素の
硫酸塩などを一般に少ない元素で０．　２％、多い元素
で１６％含んでいることは前記したところである。

熟成 反応により得られた反応生成物は反応器の出口より１１
０〜１６０℃の温度で排出され、−時的に熟成ホッパー
に貯蔵される。該ホッパーでの熟成は、通常１００〜１
５０℃の温度で、０．５〜１時間行なわれ、その後、粉
砕機に移される。

粉砕 上記反応によって生成した硫酸苦土肥料は、粒状化に先
立って、ハンマーミルなどの粉砕機によって通常６０℃
以上、好ましくは８０〜９０℃の温度で一般に０．１〜
１．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５關の粒径になる
まで粉砕される。

造粒 このようにして得られた硫酸苦土肥料粉末は、ＭｇＳＯ
４・Ｈ２Ｏを主成分とするものであるが、この硫酸苦土
肥料を粒状化しても高硬度の硫酸苦土肥料とならないの
で、この硫酸苦土肥料を高硬度の粒状硫酸苦土肥料とす
るためには、その一部をバインダー的な作用を有するＭ
ｇＳＯ４・６ＨＯあるいは、これとＭｇ５Ｏ・７Ｈ２Ｏ
２４ との混合物の多水塩に変換する必要がある。

変換は、前記の如くして粉砕された硫酸苦土肥料に、蒸
発する水を考慮して、該ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏが１００Ｋ
ｇ当たり通常、鉱物を原料として製造した場合は２Ｏ〜
３５Ｋｇ　（品温６０〜１１０℃）、また化成品を原料
として製造した場合は１５〜４５Ｋｇ　（品温６０〜１
３０℃）の水を添加することによって行われる。

この場合の水の添加は、前記反応直後の硫酸苦土肥料が
６０℃以上の熱い内に行なわれることが重要である。

硫酸苦土肥料の温度が余り低すぎると ＭｇＳＯ４争Ｈ２ＯがＭｇＳＯ４・６Ｈ２ＯまたはＭｇ
５Ｏφ７Ｈ２Ｏに変換しないので、硫酸苦土肥料の温度
が６０℃以上、好ましくは７０〜８０′ｃであることが
望ましい。

前記水の添加方法は、種々の態様を取り得るが、粉末状
硫酸苦土肥料を造粒機内に搬入して、上方より水を噴霧
して行うのが普通である。

この造粒では、一般に１〜１０＋ａｍ程度の粒径に造粒
される。

冷却 上記造粒工程により造粒された硫酸苦土肥料は５０〜５
５℃程度の温度で排出されるため、やや軟らかいもので
あるが、ロータリー式などの冷却機にて３５〜４０℃に
まで冷却されると、結晶水の安定に伴い硬い粒状品とな
る。

この冷却された粒状硫酸苦土肥料は、振動篩別機などに
移して篩別し、更に、袋詰めして市場に配送することが
できる。

〔実験例〕

実施例１ 反応 粒度が１００メツシュ通過１００％以上（１５０メツシ
ュ通過７０％以上）で、ＭｇＯ含有量が３９６０〜４１
．０％の、橄欖岩粉末１００Ｋｇおよび９８％硫酸９４
．４Ｋｇを計量機により計量して反応器に供給し、常圧
下、１６０℃の反応温度で０．１時間反応を行なった。

熟成 得られた反応生成物を１００〜１５０℃の温度で１時間
熟成させる。

粉砕 次いで、この反応生成物を粉砕機に取出して８０〜９０
℃の温度で、粒径が０．　１〜０．　５＋ｎ＋ｓになる
まで粉砕を行なった。

造粒 粉砕された硫酸苦土肥料の温度が７０〜８０℃の未だ熱
い内に、該硫酸苦土肥料１００Ｋｇに対して常温の水２
８Ｋｇを添加して所定の粒子の大きさに造粒した。

そして、この粒子を更に冷却機にて４０〜５０℃の温度
にまで冷却して、振動篩別機に移して粒状品を篩分けし
て粒径の揃った粒状硫酸苦土肥料を得た。

評価 得られた粒状硫酸苦土肥料の硬度を測定した。

硬度のＩＴｐＪ定は本屋式硬度計を使用し粒子径２゜ ０〜２゜ ８３ｍｍのものを測定した。

その結果を第１表に示す。

第１表 また、 この粒状硫酸苦土肥料のＸ線回折を行い、その結果を第
１図に示し、 そのピーク強度を第２ 表に示す。

比較例１ 造粒工程において、粉砕された硫酸苦土肥料の温度を常
温に冷却したものに水を添加して造粒した以外は実施例
１と同じ方法で行った。

得られた粒状硫酸苦土肥料の硬度を測定した結果を第１
表に示す。

また、そのＸ線回折を行い、その結果を第１図に示し、
そのピーク強度を第２表に示す。

実施例２ 橄欖岩粉末に代えて、粒度が９メツシュ１００％通過で
、ＭｇＯの含有量が６０．０〜６３％の水酸化マグネシ
ウム１００Ｋｇと、９８％の硫酸１５３Ｋｇとを使用し
た以外は実施例１と同様に反応、熟成、粉砕、造粒、評
価を行った。

その硬度のｌ８Ｉｌｊ定結果を第３表に示す。

第３表 また、この粒状硫酸苦土肥料のＸ線回折を行い、その結
果を第２図に示し、そのピーク強度を第２表に示す。

比較例２ 比較例１の橄欖岩粉末に代えて、実施例２において用い
た水酸化マグネシウムを使用した以外は比較例１と同様
の方法で行った。

得られた粒状硫酸苦土肥料の硬度を計１定した結果を第
３表に示す。

また、そのＸ線回折を行い、その結果を第２図に示し、
そのピーク強度を第２表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉱物を原料にして用いた粒状硫酸苦土肥料のＸ
線回折図を示すものであり、第２図は化成品を原料にし
て用いた粒状硫酸苦土肥料のＸ線回折図を示すものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＭｇＳＯ＿４・Ｈ＿２Ｏを主成分として含有する粒
   状硫酸苦土肥料において、前記肥料中のＭｇＳＯ＿４・
   Ｈ＿２Ｏに対してＭｇＳＯ＿４・６Ｈ＿２Ｏで表される
   多水塩硫酸マグネシウムが０．２以上の量比で含有して
   いることを特徴とする粒状硫酸苦土肥料。 ２、蛇紋岩粉末、橄欖岩粉末、水酸化マグネシウムおよ
   び軽焼マグネシアから選ばれた少なくとも一種の塩基性
   マグネシウム化合物含有物に硫酸を反応させて得られた
   ６０℃以上の温度の硫酸マグネシウム含有物に、水を添
   加して造粒することを特徴とする粒状硫酸苦土肥料の製
   造法。