JPH09278568A

JPH09278568A - ク溶性カリ肥料の製造法

Info

Publication number: JPH09278568A
Application number: JP9026866A
Authority: JP
Inventors: Tatsuto Takahashi; 達人高橋; Takeshi Furukawa; 武古川; Kenji Matsubara; 健次松原; Minoru Hosoda; 実細田
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1997-10-28
Anticipated expiration: 2017-02-10
Also published as: JP3451872B2

Abstract

(57)【要約】【課題】調合した原料を反応させる際に、極めて大き
な熱量を要する。また、製造工程が非常に複雑である。【解決手段】融合処理工程Ａにおいて、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃よりなる群から選ばれた１
種または２種以上の成分とＳｉＯ₂を含有する原料溶融
物に、カリ原料を添加し、さらに、必要に応じて成分調
整剤を添加し、カリ原料および成分調整剤を溶融させて
原料溶融物と融合させ、次いで、冷却固化工程Ｃにおい
て、融合処理工程Ａで融合処理された融合溶融物を冷却
して固化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水には溶けない
が、クエン酸には溶解するカリ分（以下、このカリ分を
ク溶性カリと言う）を含み、緩効性を示すク溶性カリ肥
料の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ク溶性のカリ化合物としては、〔Ｋ₂Ｏ
・Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・（Ａｌ，Ｆ
ｅ）₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・ＭｇＯ・ＳｉＯ
₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ₂〕などの組成を有す
るものが知られている。そして、これらのカリ化合物を
生成させてク溶性のカリ肥料を製造する方法について
は、多くの提案がなされている。

【０００３】例えば、特開昭６０−１２７２８６号公報
には、珪岩、高炉スラグ、ニッケル鉱スラグ、製リン鉱
スラグ、および安山岩などの粉末と、炭酸カリなどのカ
リ原料を混合した後、この混合物を加熱して溶融し、ク
溶性カリ肥料を得る方法が示されている。

【０００４】また、特開昭５５−５１７８５号公報に
は、石炭火力発電所の集塵装置で捕集されるフライアッ
シュに、炭酸カリ、苛性カリなどのカリ原料を加えた
後、微粉炭を加えて造粒し、この造粒物を焼成すること
によって、カリ原料とフライアッシュの組成物を反応さ
せ、ク溶性カリ肥料を製造する方法が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、何れも、調合した原料を反応させる際に、溶融した
り、焼成したりする工程が必要であり、その加熱のため
に、極めて多大の熱量を要すると言う問題がある。

【０００６】また、特に、フライアッシュとカリ原料の
混合物を焼成することによってカリ原料をク溶性にする
方法においては、その前段に、原料を粉砕する工程、こ
れを造粒する工程、この造粒物を乾燥する工程などを設
けなければならず、製造工程が非常に複雑であると言う
問題もある。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決し、原料の
加熱に要する熱の消費量が少なく、製造工程が簡素化さ
れたク溶性カリ肥料の製造法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ
₂Ｏ ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃よりなる群から選ばれた１種または
２種以上の成分とＳｉＯ₂を含有する原料溶融物に、カ
リ原料を添加し、このカリ原料を溶融させて原料溶融物
と融合させ、次いで、この融合処理された溶融物を冷却
して固化させる。

【０００９】また、本発明においては、溶融金属の存在
下で、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃よりな
る群から選ばれた１種または２種以上の成分とＳｉＯ₂
を含有する原料溶融物に、カリ原料を添加し、このカリ
原料を溶融させて原料溶融物と融合させ、次いで、この
融合処理された溶融物を取り出し、冷却して固化させ
る。

【００１０】上記のようにして原料溶融物とカリ原料を
融合させる際に存在させる溶融金属として溶銑を使用す
ることができる。

【００１１】上記の各発明において、原料溶融物にカリ
原料を添加し、このカリ原料を溶融させて原料溶融物と
融合させる際に、必要に応じて、カリ原料と共に成分調
整剤を添加する。

【００１２】また、原料溶融物にカリ原料を添加し、こ
のカリ原料を溶融させて原料溶融物と融合させる際に、
必要に応じて、カリ原料と共に炭素材を添加し、さらに
酸素ガスまたは酸素含有ガスを供給し、炭素材を燃焼さ
せて原料溶融物およびカリ原料を加熱する。

【００１３】また、原料溶融物にカリ原料を添加し、こ
のカリ原料を溶融させて原料溶融物と融合させる際に、
必要に応じて、カリ原料と共に成分調整剤および炭素材
を添加し、さらに酸素ガスまたは酸素含有ガスを供給
し、炭素材を燃焼させて原料溶融物、成分調整剤および
カリ原料を加熱する。

【００１４】そして、上記の各発明においては、原料溶
融物として高炉から排出された溶銑を脱珪処理した際に
生じるスラグ（脱珪スラグ）を使用することができる。

【００１５】上記のような組成を有する原料溶融物にカ
リ原料を添加すると、カリ原料が分解し、次いで溶融し
て原料溶融物と融合する。この際に、原料溶融物中の成
分とカリ成分が反応し、ク溶性カリ化合物が生成する。

【００１６】カリ原料との反応によってク溶性カリ化合
物を生成させることができる原料溶融物としては、金属
製錬の際に排出する高炉スラグ、転炉スラグ、電気炉ス
ラグなどのスラグ類がある。これらのスラグ類は、Ｓｉ
Ｏ₂、およびＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃
などの成分を含んでいる上に、排出時には溶融状態であ
るので、この溶融状態のスラグ類にカリ原料を添加すれ
ば、直ちに、カリ原料が溶融し、分解してク溶性カリ化
合物の生成反応が開始される。

【００１７】なお、上記スラグ類を原料として、ク溶性
カリ化合物を生成させる場合、通常、ＳｉＯ₂分が不足
することが多いので、珪砂、石炭燃焼時のフライアッシ
ュ、ごみ焼却灰などのようなＳｉＯ₂分を多く含む物質
を添加し、成分調整を行う。

【００１８】カリ原料としては、炭酸カリ、重炭酸カ
リ、硫酸カリなどのカリ塩、およびカリ長石などのカリ
含有鉱物を使用する。

【００１９】添加するカリ原料が、例えば、炭酸カリで
あれば、高温の原料溶融物に添加された時点で溶融、分
解し、原料溶融物との反応が開始される。しかし、カリ
原料が熱分解しにくい硫酸カリである場合には、カリ原
料と共に炭素材を装入し、硫酸カリを溶融物中で還元さ
せ、熱分解し易い形態に変えるのがよい。

【００２０】本発明においては、主たる原料の一つが溶
融状態のものであるので、その原料を加熱して溶融する
熱量が必要ではない上に、カリ原料の溶融に要する熱量
の一部が上記溶融物から供給されるので、二つの原料の
融合が極めて熱経済的に行われる。また、主たる原料の
一つが既に溶融されているので、処理操作が短時間で終
了する。

【００２１】ところで、上記原料溶融物とカリ原料を融
合反応させる際に、カリ原料や成分調整剤の装入量が多
いと、原料溶融物の温度が下がって、その温度を所定範
囲内に保つことができなくなり、熱の補給が必要にな
る。このため、本発明においては、原料溶融物に対する
熱を補給するために、原料溶融物とカリ原料などの添加
物を融合させる際に、溶融金属を存在させることもでき
る。

【００２２】例えば、溶融金属の一つである溶銑を存在
させる場合、溶銑と原料溶融物の一つであるスラグ類の
物性を比較してみると、溶銑は比重がスラグ類の約２
倍、比熱がスラグ類とほぼ同じであるので、同一容量で
あれば、溶銑の熱容量はスラグ類の約２倍である。原料
溶融物とカリ原料を融合反応させる際に、熱容量の大き
い溶銑を存在させると、溶銑が蓄熱体の役目をして、熱
の補給源となる。このため、原料溶融物などの反応物の
温度低下は小幅に留まり、反応系内の温度は所定範囲内
に維持される。この際、大量の溶銑を存在させた場合に
は、反応系内の蓄熱量が増大し、その温度維持は一層容
易になる。

【００２３】しかし、限度量以上のカリ原料や成分調整
剤を装入する場合には、溶銑からの熱の補給だけでは不
足するので、炭素材を添加すると共に酸素ガスまたは酸
素含有ガスを供給して、炭素材を燃焼させ、その燃焼熱
によって加熱する。この際、熱容量の大きい溶銑が存在
しているので、燃焼によって供給された熱の多くは溶銑
に蓄熱される。このため、原料溶融物などの反応物の温
度変動を小さくすることができ、融合反応の温度を所定
範囲内に維持することが容易になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は請求項１の発明に係る製造
工程を示す図である。この発明によるク溶性カリ肥料の
製造は、溶融スラグなどの原料溶融物にカリ原料を添加
してこれを溶融させ、原料溶融物の成分と反応させる融
合処理工程Ａと、この融合処理工程で融合処理された溶
融物を冷却して固化させる冷却固化工程Ｃの２工程によ
って行われる。

【００２５】上記融合処理工程Ａにおいては、必要に応
じ、成分調整剤を添加して溶融物の成分調整を行う。ま
た、必要に応じて、カリ原料を溶融させるための熱の補
給を行う。

【００２６】また、冷却固化工程Ｃにおける融合溶融物
の冷却固化方法としては、融合処理された溶融物に、高
圧空気を吹き付けて飛散させ、冷却すると共に粒状化す
る方法（風砕）、あるいは高圧水を吹き付けて飛散さ
せ、冷却すると共に粒状化する方法（水砕）、あるいは
上記溶融スラグを空気中に放置して冷却固化させる方法
などがあるが、上記何れの方法を採用してもよい。

【００２７】図２は請求項１の発明を実施するための装
置の一例を示す図である。この図において、１０は反応
槽、５０は金属製錬時に発生するスラグなどの原料溶融
物を示す。反応槽１０は蓋１１を備えて密閉型に構成さ
れ、ガス排出口１２に接続された排ガスダクトに備えら
れたダンパー１３によって槽内の圧力状態を調整できる
ようになっている。また、反応槽１０には蓋１１を貫通
して各種のランスが備えられている。１４は原料溶融物
５０を攪拌するためのランスで、窒素ガス配管が接続さ
れている。１５はカリ原料吹き込み用ランス、１６は成
分調整剤吹き込み用ランス、１７は粉コークス吹き込み
用ランスであり、これらのランス１５，１６，１７には
それぞれ窒素ガス配管が接続されている。また、１８は
酸素ガスまたは酸素含有ガスを供給するためのランス
（酸素用ランス）である。２０はカリ原料ホッパー、２
１は成分調整剤ホッパー、２２は粉コークスホッパーで
あり、こられのホッパー２０，２１，２２にはそれぞれ
フィーダー２３，２４，２５が備えられている。

【００２８】なお、ホッパー２１、フィーダー２４、ラ
ンス１６よりなる成分調整剤供給系統、およびホッパー
２２、フィーダー２５、ランス１７よりなる粉コークス
供給系統、および酸素ガス供給系統は必要に応じて使用
される。

【００２９】上記の装置を使用して、例えば原料溶融物
とカリ原料および必要に応じて用いる成分調整剤を混合
溶融させる処理は次のように行われる。

【００３０】まず、反応槽１０に原料溶融物５０を受入
れ、その受入れ量を計量しておく。次いで原料溶融物の
受入れ量に対する所定量のカリ原料を計量し、ホッパー
２０に貯留しておく。また、原料溶融物の組成およびそ
の受入れ量に対する所定量の成分調整剤を計量し、ホッ
パー２１に貯留しておく。そして、ランス１４から窒素
ガスを吹き込んで原料溶融物５０を攪拌しながら、フィ
ーダー２３およびフィーダー２４を起動してホッパー２
０内のカリ原料およびホッパー２１内の成分調整剤を抜
き出し、それぞれ窒素ガスで気流輸送してランス１５、
ランス１６から原料溶融物５０中へ吹き込む。吹き込ま
れたカリ原料は溶融し、分解して原料溶融物５０中に溶
け込む。また、吹き込まれた成分調整剤も溶融して原料
溶融物５０中に溶け込む。この際、カリ原料の溶け込み
によって溶融物の粘性が大幅に下がるので、カリ原料の
吹き込み量が増加するに従って溶融物の攪拌は容易にな
る。

【００３１】さらに、カリ原料や成分調整剤を装入する
ことによって、原料溶融物５０の温度が低下するので、
フィーダー２５を起動してホッパー２２内の粉コークス
を装入する。粉コークスは窒素ガスで気流輸送され、ラ
ンス１７から原料溶融物５０中へ吹き込まれる。この粉
コークスの吹き込みと同時に、ランス１８から酸素ガス
または酸素含有ガスの吹き込みを開始し、原料溶融物５
０中で粉コークスを燃焼させる。この燃焼熱によって溶
融物が加熱され、その温度が維持される。粉コークスお
よび酸素ガスまたは酸素含有ガスは、溶融物の温度が所
定範囲内に保たれるように、流量調節されながら供給さ
れる。

【００３２】所定量のカリ原料および成分調整剤の装入
が終了しても、ランス１４からの窒素ガスの吹き込みに
よる溶融物の攪拌をしばらく継続して、反応槽１０内に
未溶融物質が存在しない状態にした後、融合処理された
溶融物を排出して冷却固化工程へ送る。

【００３３】冷却固化工程においては、融合処理された
溶融物が樋へ流し込まれ、この樋から落下した溶融物に
高圧の空気が吹き付けられる。そして、溶融物は落下す
る間に飛散し、冷却されると共に粒状化され、ク溶性カ
リ肥料の製品となる。

【００３４】一方、排ガスは排ガス処理装置へ送られて
浄化された後、放出される。なお、カリ原料と融合させ
る原料溶融物が成分調整をする必要がないものである場
合には、成分調整剤の装入は行わない。

【００３５】なお、カリ原料や成分調整剤を装入する
と、原料溶融物５０の温度が低下するが、カリ原料の溶
け込みによる組成の変化によって溶融物の融点が下がる
ので、カリ原料の装入量が少量の場合には、溶融物は攪
拌可能な溶融状態に維持される。このため、カリ原料の
装入量が比較的少ない場合には、粉コークスと酸素ガス
または酸素含有ガスの吹き込みを行わないこともある。

【００３６】また、カリ原料、成分調整剤、および粉コ
ークスの添加方法は、気流輸送して原料溶融物５０中に
吹き込む方法に限定されるものではなく、反応槽１０の
上部から原料溶融物５０上に添加する方法であってもよ
い。

【００３７】図３は請求項１の発明を実施するための装
置の他の例を示す図である。この図において、図２と同
じ構成部分については、同一の符号を付し説明を省略す
る。図３においては、酸素ガスまたは酸素含有ガスを供
給するための酸素用ランス１８が原料溶融物５０中に浸
漬されるレベルまで挿入されていない。本発明における
酸素ガスまたは酸素含有ガスの供給は粉コークスを燃焼
させてカリ原料や原料溶融物などを加熱するために行わ
れるものであって、その供給方法は添加された粉コーク
スを燃焼させることができる方法であればよい。そし
て、激しい攪拌状態にある原料溶融物上に酸素ガスまた
は酸素含有ガスを吹き付けるだけでも、粉コークスを燃
焼させることができる。

【００３８】図４は請求項２の発明に係る基本的な処理
工程を示す図である。請求項２の発明は、溶融金属の存
在下で、カリ原料と溶融スラグなどの原料溶融物を融合
させるものであり、ク溶性カリ肥料を得るための基本的
な処理は、溶融金属と原料溶融物とカリ原料を混合し、
カリ原料を溶融させて原料溶融物の成分と反応させる融
合処理工程Ａ、次いで、カリ原料と原料溶融物が融合し
て生成した融合溶融物と溶融金属を分離する融合物分離
工程Ｂ、そして、分離された融合溶融物を冷却して固化
させる冷却固化工程Ｃよりなる３段階の操作によって行
われる。

【００３９】上記融合処理工程Ａにおいては、必要に応
じ、成分調整剤を添加して原料溶融物の成分調整を行
う。また、上記原料の混合時に、粉コークスなどの炭素
材を添加すると共に酸素ガスまたは酸素含有ガスを供給
して、炭素材を燃焼させ、カリ原料や成分調整剤を加熱
して溶融させるための熱の補給を行う。

【００４０】また、冷却固化工程Ｃにおける融合溶融物
の冷却固化方法としては、請求項１の発明の場合と同様
の方法が採用される。

【００４１】図５はカリ原料と原料溶融物を融合させる
際に存在させた溶融金属を繰り返して使用する場合の処
理方法を示す図である。図５において、図４で説明した
事項については説明を省略する。

【００４２】この実施形態においては、最初の融合処理
工程Ａ₁で生成した融合溶融物と溶融金属が、融合物分
離工程Ｂ₁で分離される。分離された融合溶融物は冷却
固化工程Ｃへ送られて固化し、ク溶性カリ肥料となる。
そして、溶融金属は次の融合処理を行う際に使用され
る。２回目の処理を行う融合処理工程Ａ₂においては、
融合物分離工程Ｂ₁で分離された溶融金属に、原料であ
るカリ源および原料溶融物と炭素材が添加されると共
に、酸素ガスまたは酸素含有ガスが供給される。カリ源
と原料溶融物は融合して融合溶融物となる。この融合溶
融物と溶融金属は融合物分離工程Ｂ₂で分離され、融合
溶融物は冷却固化工程Ｃへ送られる。そして、溶融金属
は３回目の融合処理を行う際に使用される。３回目の処
理を行う融合処理工程Ａ₃においても、上記融合処理の
場合と同様の操作が行われ、生成した融合溶融物と溶融
金属は融合物分離工程Ｂ₃で分離される。融合溶融物は
冷却固化工程Ｃへ送られて固化処理され、溶融金属は次
工程へ送られる。

【００４３】なお、図５においては、溶融金属の繰り返
し使用が３回の場合の例を示したが、溶融金属の繰り返
し使用回数は特に限定されるものではなく、その性状が
融合処理や融合物分離処理の操作に支障を来す状態にな
るまで、その繰り返し使用を継続することができる。

【００４４】図６は請求項２の発明を実施するための装
置の一例を示す図である。図６において、図２と同じ部
分については、同一の符号を付し説明を省略する。この
例においては、溶融スラグなどの原料溶融物５０と共に
溶融金属５１を受け入れるようになっている。そして、
反応槽１０に備えられているランス、すなわち、内容物
を攪拌するためのランス１４、カリ原料吹き込み用ラン
ス１５、成分調整剤吹き込み用ランス１６、粉コークス
吹き込み用ランス１７、および酸素用ランス１８は溶融
金属５１中に挿入されるようになっている。

【００４５】なお、ホッパー２１、フィーダー２４、ラ
ンス１６よりなる成分調整剤供給系統、およびホッパー
２２、フィーダー２５、ランス１７よりなる粉コークス
供給系統、および酸素ガス供給系統は必要に応じて使用
される。

【００４６】上記の装置を使用して原料溶融物とカリ原
料を融合させる処理は、次のように行われる。

【００４７】まず、反応槽１０に溶融スラグなどの原料
溶融物５０と溶融金属５１を受入れ、原料溶融物の受入
れ量を計量しておく。次いで原料溶融物の受入れ量に対
する所定量のカリ原料を計量し、ホッパー２０に貯留し
ておく。また必要に応じ、原料溶融物の組成およびその
受入れ量に対する所定量の成分調整剤を計量し、ホッパ
ー２１に貯留しておく。そして、ランス１４から溶融金
属５１中へ窒素ガスを吹き込んで原料溶融物５０と溶融
金属５１を一緒に攪拌しながら、フィーダー２３および
フィーダー２４を起動してホッパー２０内のカリ原料お
よびホッパー２１内の成分調整剤を抜き出し、それぞれ
窒素ガスで気流輸送してランス１５、ランス１６から溶
融金属５１中へ吹き込む。吹き込まれたカリ原料および
成分調整剤は、多量に存在する溶融金属５１によって加
熱されて溶融し、原料溶融物５０中に溶け込む。

【００４８】上記のように、吹き込まれたカリ原料およ
び成分調整剤は、溶融金属５１からの熱移動によって加
熱されるが、原料を装入することによって、反応槽内の
溶融物の温度が低下するので、フィーダー２５を起動し
てホッパー２２内の粉コークスを装入する。粉コークス
は窒素ガスで気流輸送され、ランス１７から溶融金属５
１中へ吹き込まれる。この粉コークスの吹き込みと同時
に、ランス１８から酸素ガスまたは酸素含有ガスの吹き
込みを開始し、溶融金属５１中あるいは原料溶融物５０
中で粉コークスを燃焼させる。この燃焼熱によって溶融
金属５１および原料溶融物５０が加熱され、その温度が
維持される。粉コークスおよび酸素ガスは、槽内溶融物
の温度が所定範囲内に保たれるように、流量調節されな
がら供給される。

【００４９】所定量のカリ原料および成分調整剤の装入
が終了しても、ランス１４からの窒素ガスの吹き込みに
よる溶融物の攪拌をしばらく継続して、反応槽１０内に
未溶融物質が存在しない状態にした後、融合溶融物と溶
融金属を分離する処理を行い、融合溶融物を排出する。
排出された融合溶融物は冷却固化装置へ送られる。

【００５０】一方、融合溶融物が分離された溶融金属
は、次工程へ送られるか、あるいは、反応槽１０内に残
留させたまま、次の融合処理に使用される。２回目以降
の融合処理においては、原料溶融物を受入れた後は、上
記と同様の処理操作を行う。

【００５１】さらに、図６のランス１４、１５、１６、
１７、１８を溶融金属５１の上方位置でかつ原料溶融物
中に挿入し、反応槽１０の底部に底吹きノズルを設け窒
素ガスを送付して、原料溶融物と溶融金属を別々に攪拌
して実施してもよい。

【００５２】また、さらに、カリ原料、成分調整剤、お
よび粉コークスの添加方法としては、気流輸送して原料
溶融物５０中に吹き込む方法に限定されるものではな
く、反応槽１０の上部から原料溶融物５０上に添加する
方法であってもよい。

【００５３】また、図６においては、酸素用ランス１８
が溶融金属５１中に浸漬されるレベルまで挿入され、酸
素ガスまたは酸素含有ガスが溶融金属５１中に吹き込ま
れるようになっているが、図３の場合と同様に、原料溶
融物５０上に吹き付けるだけでも粉コークスを燃焼させ
ることができるので、酸素用ランス１８を溶融物中に浸
漬せずに、酸素ガスまたは酸素含有ガスを原料溶融物５
０上に吹き付けてもよい。

【００５４】なお、原料溶融物とカリ原料を融合させる
処理を行う際に存在させる溶融金属としては、最も実用
的な溶銑を使用するのがよい。

【００５５】図７および図８は請求項３の発明を実施す
るための装置の一例を示す図である。図７は平面を表し
た図、図８は断面を表した図であって、何れも模式的に
示したものである。図７、図８において、３０は高炉か
ら排出される溶銑滓を流下させる主樋、３１はそのスキ
ンマー部に備えられ、溶銑と高炉スラグを分離するため
の堰、３２は分離された高炉スラグを流下させるスラグ
樋である。主樋３０の堰３１よりも上流の箇所には、カ
リ原料用ランス１５および成分調整剤用ランス１６が備
えられている。これらのランス１５，１６はその先端が
溶銑５１ａが流れる深さまで差し込まれるようになって
おり、その上部には、それぞれ窒素ガス配管が接続され
ている。そして、上記窒素配管の一方には、カリ原料ホ
ッパー２０、フィーダー２３よりなるカリ原料供給装置
が接続され、他方には、成分調整剤ホッパー２１、フィ
ーダー２４よりなる成分調整剤供給装置が接続されてい
る。このため、流下する溶銑滓中へカリ原料および成分
調整剤を吹き込むことができるようになっている。

【００５６】上記の装置を使用して高炉スラグとカリ原
料を融合させる処理は、次のように行われる。まず、溶
銑と共に流下する高炉スラグの予想流量およびその予想
組成に基づいて算定したカリ原料の流量値および成分調
整剤の流量値を、フィーダー２３、フィーダー２４にそ
れぞれ設定する。そして、溶銑滓の流下中に、各窒素配
管に窒素ガスを流しながら、フィーダー２３およびフィ
ーダー２４を起動し、カリ原料および成分調整剤をラン
ス１５，１６から溶銑５１ａ中へ吹き込む。吹き込まれ
たカリ原料および成分調整剤は、溶銑５１ａと共に流下
する間に加熱されて溶融し、浮上して高炉スラグ５０ａ
中に溶け込む。カリ原料、成分調整剤、高炉スラグの３
原料が融合した融合溶融物５２は、スキンマー部で溶銑
５１ａと分離された後、スラグ樋３２へ分流され、冷却
固化装置へ送られる。

【００５７】なお、上述の方法においては、原料配合
が、高炉スラグ流量の予想値を基に算定されるので、融
合処理されたものの成分はある程度変動する。このた
め、製品の成分を厳密に管理する必要がある場合には、
スラグ樋３２へ分流された融合溶融物５２を、先に説明
した図２または図３の装置へ装入し、不足する成分原料
を添加すると共に融合処理を行い、成分調整をするのが
よい。

【００５８】

【実施例】

（実施例１）製鉄所の製銑工程から排出された溶融状態
の高炉スラグ（組成は表１に記す）と珪砂および炭酸カ
リを原料とし、図１および図２に従って説明した方法に
よって、ク溶性カリ肥料を製造した。

【００５９】まず、高炉スラグ１００重量部を反応槽へ
受入れ、攪拌用ランスから窒素ガスを吹き込んでスラグ
を攪拌しながら、珪砂および炭酸カリを少量ずつ連続的
に装入し、３９．３重量部の珪砂および５７．６重量部
の炭酸カリを混合した。この際、さらに粉コークスを少
量ずつ連続的に添加しながら、酸素ガスの吹き込みを行
い、槽中の内容物の温度が約１４００℃に保たれるよう
にした。このコークス添加と酸素ガス吹き込みによって
槽中内容物の温度低下が防止され、珪砂および炭酸カリ
の溶融が行われた。

【００６０】すべての珪砂および炭酸カリが高炉スラグ
と融合した時点で、この融合処理された溶融物を反応槽
から排出し、冷却して固化させた。この融合処理された
溶融物の冷却固化処理においては、高圧空気を吹き付
け、飛散させて冷却すると共に粒状化する装置（風砕装
置）を使用し、上記溶融物を粒状化させた。

【００６１】この粒状物中のカリと珪酸を分析した結果
は表２に示す通りであった。表２において、 T−Ｋ₂Ｏ
は全カリ、 C−Ｋ₂Ｏはク溶性カリ（２％クエン酸に溶
解したＫ₂Ｏ分）、 W−Ｋ₂Ｏは水溶性カリを示す。ま
た、 T−ＳｉＯ₂は全珪酸、S−ＳｉＯ₂は可溶性珪酸
を示す。この表から明らかなように、粒状物中に含まれ
ているカリ分のうち、水溶性のものは非常に少なく、そ
の大部分がク溶性のものになっている。このため、上記
粒状物は緩効性カリ肥料として供給し得る性状のもので
あった。また、上記粒状物は、多量の可溶性珪酸を含ん
でおり、珪酸の供給源とし得る性状のものでもあった。

【００６２】（実施例２）製鉄所の製銑工程から排出さ
れた溶融状態の高炉スラグ（組成は表１に記す）と珪砂
および炭酸カリを原料とし、実施例１の場合と同様の操
作によって、ク溶性カリ肥料を製造した。ただし、この
場合には、図３に示すように、酸素用ランスを高炉スラ
グ中に挿入しないで、酸素ガスの供給は高炉スラグ上に
吹き付ける方法によって実施した。

【００６３】高炉スラグ１００重量部を反応槽へ受入
れ、攪拌用ランスから窒素ガスを吹き込んでスラグを攪
拌しながら、４１．７重量部の珪砂および５７．６重量
部の炭酸カリを少量ずつ連続的に装入した。この際、さ
らに粉コークスを少量ずつ連続的に添加しながら、酸素
ガスの吹き込みを行い、槽中の内容物の温度が約１４０
０℃に保たれるようにし、炭酸カリを溶融させて高炉ス
ラグと融合させた。次いで、この融合処理された溶融物
を反応槽から排出し、実施例１の場合と同様の操作を行
って、冷却固化させ、粒状物にした。

【００６４】この粒状物の分析結果は表２に示す通りで
あった。この分析結果によれば、上記粒状物は、実施例
１の場合と同様に、カリ分の大部分がク溶性のものであ
り、緩効性カリ肥料として供給し得るものであった。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】（実施例３）製鉄所の溶銑の予備処理工程
から排出された溶融状態の脱珪スラグ（組成は表１に記
す）と炭酸カリを原料とし、図２に従って説明した方法
によって、ク溶性カリ肥料を製造した。

【００６８】脱珪スラグ１００重量部を反応槽へ受入
れ、攪拌用ランスから窒素ガスを吹き込んでスラグを攪
拌しながら、４１．３重量部の炭酸カリを少量ずつ連続
的に装入した。この炭酸カリの装入中に、粉コークスを
少量ずつ連続的に添加しながら、酸素ガスの吹き込みを
行い、槽中の内容物の温度が約１４００℃に保たれるよ
うにし、炭酸カリを溶融させて脱珪スラグと融合させ
た。次いで、この融合処理された溶融物を反応槽から排
出し、実施例１の場合と同様の操作を行って、冷却固化
させ、粒状物にした。

【００６９】この粒状物の分析結果は表２に示す通りで
あった。この分析結果によれば、上記粒状物は、実施例
１の場合と同様に、カリ分の大部分がク溶性のものであ
り、緩効性カリ肥料として供給し得るものであった。

【００７０】（実施例４）製鉄所の高炉から排出された
溶銑の存在下で、溶融状態の高炉スラグ（組成は表３に
記す）と珪砂および炭酸カリを融合させ、ク溶性カリ肥
料を製造した。実施に際しては、図６に示すものと同様
の構成による装置を使用した。

【００７１】まず、高炉スラグ１００重量部、溶銑４０
０重量部を反応槽へ受入れ、攪拌用ランスから窒素ガス
を吹き込んでスラグを攪拌しながら、珪砂および炭酸カ
リを少量ずつ連続的に装入し、３９．３重量部の珪砂お
よび５７．６重量部の炭酸カリを混合した。この際、さ
らに粉コークスを少量ずつ連続的に添加しながら、酸素
ガスの吹き込みを行い、槽中の内容物の温度が約１４０
０℃に保たれるようにした。このコークス添加と酸素ガ
ス吹き込みによって槽中の内容物の温度低下が防止さ
れ、珪砂および炭酸カリの溶融が行われた。

【００７２】すべての珪砂および炭酸カリが高炉スラグ
と融合した時点で、融合処理された融合溶融物だけを反
応槽から排出し、冷却して固化させた。この溶融物の冷
却固化処理においては、高圧空気を吹き付けて冷却する
と共に粒状化する装置（風砕装置）を使用し、溶融物を
粒状化させた。

【００７３】この粒状物中のカリと珪酸を分析した結果
は表４に示す通りであった。この分析結果によれば、上
記粒状物は、実施例１の場合と同様に、カリ分の大部分
がク溶性のものであり、緩効性カリ肥料として供給し得
るものであった。

【００７４】

【表３】

【００７５】

【表４】

【００７６】（実施例５）図７および図８で説明した方
法によってク溶性カリ肥料を製造した。高炉スラグの組
成は表３に記す通りであった。高炉から排出された溶銑
滓（スラグ比＝０．３２（スラグｔ／溶銑ｔ））を、予
定量２０ｔ／時の流量で樋の中に流しながら、珪砂を
２．０ｔ／時の割合で吹き込み、炭酸カリを２．９ｔ／
時の割合で吹き込んだ。吹き込まれた珪砂と炭酸カリは
溶融した。この添加物が吹き込まれた溶銑滓を取鍋に受
けた後、融合溶融物を分離し、これを冷却固化装置へ送
って固化させ、粒状物にした。

【００７７】この粒状物中のカリと珪酸を分析した結果
は表４に示す通りであった。この分析結果によれば、上
記粒状物は、実施例１の場合と同様に、カリ分の大部分
がク溶性のものであり、緩効性カリ肥料として供給し得
るものであった。

【００７８】

【発明の効果】本発明は、所定の成分を含有する原料溶
融物にカリ原料を添加し、カリ原料と原料溶融物を融合
させることによって、カリをク溶性にするカリ肥料の製
造法である。

【００７９】また、本発明は、溶融金属の存在下で、上
記原料溶融物にカリ原料を添加し、カリ原料と原料溶融
物を融合させることによって、カリをク溶性にするカリ
肥料の製造法である。

【００８０】本発明によれば、カリ原料と融合させる一
方の原料が溶融物であるので、原料の融合によるク溶性
カリ肥料の製造が極めて熱経済的に行われる。このた
め、原料の加熱に要する熱量が大いに節減され、製造コ
ストを大幅に引き下げることができる。

【００８１】また、上記原料溶融物にカリ原料を添加し
て融合させるだけの操作で、ク溶性カリ化合物を生成さ
せることができ、その製造工程が極めて簡素になるの
で、これによっても、製造コストを大幅に引き下げるこ
とができる。

【００８２】また、本発明によれば、カリ原料と原料溶
融物の融合反応を熱容量の大きい溶融金属の存在下で行
うので、熱の補給が溶融金属を介して行われる。このた
め、反応物の温度変動を小さく抑えることができ、融合
反応の温度を所定範囲内に維持することが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明に係る製造工程を示す図であ
る。

【図２】請求項１の発明を実施するための装置の一例を
示す図である。

【図３】請求項１の発明を実施するための装置の他の例
を示す図である。

【図４】請求項２の発明に係る基本的な処理工程を示す
図である。

【図５】カリ原料と原料溶融物を融合させる際に存在さ
せた溶融金属を繰り返して使用する場合の処理方法を示
す図である。

【図６】請求項２の発明を実施するための装置の一例を
示す図である。

【図７】請求項３の発明を実施するための装置の一例を
示す平面図である。

【図８】請求項３の発明を実施するための装置の一例を
示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃ 融合処理工程Ｂ，Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃ 融合物分離工程Ｃ冷却固化工程１０反応槽１４攪拌用ランス１５カリ原料吹き込み用ランス１６成分調整剤吹き込み用ランス１７粉コークス吹き込み用ランス１８酸素用ランス２０カリ原料ホッパー２１成分調整剤ホッパー２２粉コークスホッパー２３，２４．２５フィーダー３０主樋３１堰３２スラグ樋５０原料溶融物５０ａ高炉スラグ５１溶融金属５１ａ溶銑５２融合溶融物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細田実川崎市川崎区南渡田町１番１号日本鋼管テクノサービス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ
₃よりなる群から選ばれた１種または２種以上の成分と
ＳｉＯ₂を含有する原料溶融物に、カリ原料を添加し、
このカリ原料を溶融させて原料溶融物と融合させ、次い
で、この融合処理された溶融物を冷却して固化させるこ
とを特徴とするク溶性カリ肥料の製造法。
【請求項２】溶融金属の存在下で、ＣａＯ、ＭｇＯ、
Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃よりなる群から選ばれた１種ま
たは２種以上の成分とＳｉＯ₂を含有する原料溶融物
に、カリ原料を添加し、このカリ原料を溶融させて原料
溶融物と融合させ、次いで、この融合処理された溶融物
を取り出し、冷却して固化させることを特徴とするク溶
性カリ肥料の製造法。
【請求項３】溶融金属が溶銑であることを特徴とする
請求項２に記載のク溶性カリ肥料の製造法。
【請求項４】原料溶融物にカリ原料を添加し、このカ
リ原料を溶融させて原料溶融物と融合させる際に、カリ
原料と共に成分調整剤を添加することを特徴とする請求
項１〜請求項３の何れかに記載のク溶性カリ肥料の製造
法。
【請求項５】原料溶融物にカリ原料を添加し、このカ
リ原料を溶融させて原料溶融物と融合させる際に、カリ
原料と共に炭素材を添加し、さらに酸素ガスまたは酸素
含有ガスを供給し、炭素材を燃焼させて原料溶融物およ
びカリ原料を加熱することを特徴とする請求項１〜請求
項３の何れかに記載のク溶性カリ肥料の製造法。
【請求項６】原料溶融物にカリ原料を添加し、このカ
リ原料を溶融させて原料溶融物と融合させる際に、カリ
原料と共に成分調整剤および炭素材を添加し、さらに酸
素ガスまたは酸素含有ガスを供給し、炭素材を燃焼させ
て原料溶融物、成分調整剤およびカリ原料を加熱するこ
とを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のク
溶性カリ肥料の製造法。
【請求項７】原料溶融物が高炉から排出された溶銑を
脱珪処理した際に生じるスラグであることを特徴とする
請求項１〜請求項６の何れかに記載のク溶性カリ肥料の
製造法。