JPS5930675B2 - 消石灰の多孔性粒状化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は消石灰を多孔性の粒状にする方法に関するも
のである。

消石灰は土壌改良資材として圃場等に撒布機によって施
肥されるが、粉末状であるがゆえに飛散性が著るしく風
のある状況下では特にその撒布効果が低下する。

また袋詰め時等においても取り扱いが困難であり、作業
効率がよくない。

そこで従来、特公昭４７−１３０８４に開示された水を
加えて造粒化する方法−や特公昭５４−２４９４３およ
び特公昭５４−２８３４８に示されているようにステフ
ェン廃水濃縮液やアルコール醗酵廃液を加えて混和し飛
散防止を図る方法が提案されてきた。

しかしながら前者の造粒化にあっては、消石灰に水を加
え造粒を行いかつ炭酸ガスを吸着させて、表面を炭酸石
灰として硬化させるもので、したがって造粒された一粒
は水中において水分と接触するのは粒の外周面のみであ
り、特に造粒が大きくなると粒の質量に比して、対水分
接触面積が小さくなってしまい、その結果水に対して難
崩壊・難溶解性でまた弱酸に対してその反応速度も低い
ものとなっている。

本来消石灰を施肥する目的は酸性土壌の水分と消石灰が
反応して土壌の中和を行うことであり、飛散化防止のた
めに造粒化を図ることにより消石灰の本来の機能を十分
に発揮できなくなってしまう。

次に後者の飛散防止法にあっては、消石灰にステフエン
廃水濃縮液（以下ｒＣ８ＦＪという。

）やアルコール醗酵廃液濃縮液（以下ｒＣＣＤＳＪとい
う。

）を添加して単に混和・混練するもので、石灰の粒径分
布、添加するＣ８Ｆ 、ＣＣＤ５の濃度、温度等により
添加量及び混練時間が異ってくる等製品の製造上には熟
練した技術が必要である。

また製品は添加物のＣ８Ｆ 、ＣＣＤ５が極め吸湿性で
あるため天候が悪く、降雨時や多湿条件下での圃場撒布
時には、プロドキャターのタンク内で防散石灰がブリジ
現象を起し７回転板上に均一に落下しないために撒布に
むらが生じる等の欠点も生じている。

本発明は、上述の事情に鑑み開発されたものであり、消
石灰を機械散布し易くかつ取扱いを容易にし、しかも水
に対して容易に崩壊・溶解しそして弱酸に対して反応速
度を減じないように、多孔性の粒状にすることのできる
方法を提供することを目的とするものである。

なお本発明において、消石灰とは肥料取締法に基いたも
の、すなわち酸化石灰（生石灰）を消化したもの（水酸
化カルシウム）、ドロマイト焼成（炭酸マグネシウム・
カルシウム）により消化したもの（水酸化マグネシウム
）及びこれらの混合物を相称する。

本発明は、消石灰にＣ８Ｆ 、ＣＣＤ５あるいはりグツ
スルホン酸塩溶液等の有機物を含む造粒剤を加え高圧力
下で捏和する捏和工程と、捏和された消石灰を高速飛散
・衝突せしめる粉砕造粒工程と、粉砕造粒された消石灰
を静的に乾燥する乾燥工程を順次繰ることにより成るも
のである。

本発明で使用される有機物を含む造粒剤としては、ステ
フェン法による甜菜製糖工場からのＣ３Ｆ１アルコール
工場からのＣＣＤ５そして製紙工場から得られるリグノ
スルホン酸塩溶液が代表的で、いずれも水分２０〜８０
％程度のものが使用可能であるが、上記のものと同程度
の粘性を有する他の有機物を含む廃液も使用可能である
。

次に各工程について順を追って説明する。

先ず捏和を行うニーダーに消石灰を投入し、これにＣ８
Ｆ等の有機物を含む造粒剤（以下「造粒剤」という。

）を添加する。両者の比は、造粒剤の種類そしてその水
分の量によって異なるが、例えば造粒剤の水分が５０％
であるとすると造粒剤は消石灰の１５〜２５％位で特に
２０％（重量比）位が望ましい。

上記造粒剤は、その水分量が２０〜８０％の範囲のもの
が使用可能であるが上記数値を勘案してその水分量に応
じ、消石灰に添加する量も増減する。

ニーダ−内で上記消石灰と造粒剤を高圧力の下で捏和工
程を行う。

ここで捏和とは、消石灰の微粒子の表面に均一に造粒剤
の被膜を形成するに十分なだけ混練することをいうもの
とする。

本工程での圧力は、造粒剤の状態によって異なるが、・
２５〜７０〜／ｄの範囲内で適宜行う。

ニーダ−内で本工程を十分に行うと、造粒剤は消石灰の
中で十分に浸透し、消石灰の各微粒子が造粒剤の被膜に
より覆れるようになり、これら微粒子が造粒剤の被洗を
介して互に付着しブロック状の粒に成長する。

そしてその成長度はまばらで十分に成長していないもの
、そして５〜６原の大きさまで成長したものが混残して
いる。

次に、上記の捏和工程を経た消石灰を高速飛散・衝突せ
しめる粉砕造粒機に入れて粉砕造粒工程を行う。

粉砕造粒機は、機内で上記ブロック状粒が互に高速で飛
散・衝突せしめるものならよいが、高速回転する刃を有
し刃によっても粉砕しながら遠心力によりブロック状粒
を飛散・衝突せしめる形式のものが好ましい。

本粉砕工程において、上記成長したブロック状粒は一旦
粉砕されるが、粒の互の衝突により再び付着し合う。

また前工程で十分に成長していない粒も互に付着し合い
、機内の粒は均一な一定の大きさの細粒を得る。

このとき該細粒は多孔性状を呈している。

最後に上記粉砕工程で得られた細粒を乾燥工程にて十分
に乾燥せしめる。

本工程における乾燥は、前工程で均一な大きさの多孔性
粒をそのままで乾燥させる。

すなわち攪拌特により細粒が転動そして細粒同士が衝突
して細粒をこわしたり固結したりすることのないように
、静的な状態で乾燥を行う。

各工程間に連続性をもたらし作業効率を向上させること
にも配慮するならばフロー乾燥機が好ましい。

乾燥工程の乾燥時間は、使用された造粒剤の含む水分の
量によって適宜決定される。

かくして消石灰に造粒剤を添加し、順次捏和工程、粉砕
造粒工程そして乾燥工程を経て得られた製品は、袋詰等
の取扱いに十分なる強度を有して取扱い易く、そして圃
場等に散布する際飛散性は無く、細粒は多孔性であるが
故に表面積が犬であるので、散布後は土壌内の水分との
接触面積を十分確保でき水に速かに溶解し、かつ弱酸に
対してもその反応速度は極めて早いものとなった。

以下実施例及びその試験結果を従来のものと比較しつつ
示すが、各実施例において使用された造粒剤は次のよう
な成分及び粘度のものである。

実施例 １ 農業用消石灰８．５〜に対し、水分約５０％のＣ３Ｆ１
．７像を添加し、ニーダ−内で捏和する。

その圧力は約４０孕／ｉである。

捏和時間は１０〜１８分間であり水分含量１１〜１２％
のブロック状粒を得た。

粉砕工程には１，５００ ｒｐｍ 〜１，７０ Ｏｒｐ
ｍの高速回転軸に直角に取付けられた粉砕刃が設置され
た粉砕機を用い上部からブロック状粒を入れ下方から多
孔性となった細粒を取出す。

この細粒は消石灰の構造表面がＣ８Ｆの有機物で被覆さ
れ、粒と粒が連続された１〜２Ｍ、の異形小粒子を得る
ことが出来る。

これをフロー乾燥機で余剰水分を除くことにより、消石
灰の構造表面が有機物で被覆された１〜２７１ｇｌ１の
異形小粒子の製品を得ることができた。

この製品を試作品１として物性及び化学分析に供した。

実施例 ２ 実施例１と同じ手法により、農業用消石灰８．５孕に対
し水分約５０％のＣＣＤ５１．５〜を添加し加圧捏和・
粉砕・乾燥を経て製品を得た。

この製品の形状は全〈実施例１と同様であり試作品２と
して物性、化学分析用に供した。

実施例 ３ 実施例１の同じ手法により農業用消石灰８．５に９に対
し、水分約５０％のりグツスルホン酸溶液を１．７Ｋｐ
添加し、加圧捏和・粉砕・乾燥を経て、製品を得た。

この製品の形状は全〈実施例１さ同様であり試作品３と
して物性及び化学分析用に供した。

試験結果 １ 実施例１，２および３によって得られた試作品１．２そ
して３について、従来の方法により得られた製品（「従
来品」として示す。

）と比較しつつ、物性試験及び化学分析の結果を第２表
Ａ、Ｂにそれぞれ示す。

ただし、従来品は次の方法によって得られたもので、以
下の試験においても採用されている。

農業用消石灰に水を加えその水分含量をほぼ３０％とし
て一般に使用されている軽混練用としてのパドルミキサ
ーで混合し、これをパン型造粒機（傾斜度４５°）に入
れ約１０分間で造粒し、更にドラムドライヤー（バーナ
温度６８０℃回転数５ｒｐｍ）により２０分で乾燥して
得た消石灰の造粒物を得た。

本実験は消石灰を水で造粒し乾燥した一般製造法であり
、水分含有状況で、バーナからの発生する炭酸ガス濃度
は約１８％でこの製品はドライヤーの滞留時間は２０分
間でその表面は炭酸化され、球形状の造粒品となってい
る。

パドルミキサーでの混線圧力は０．２〜０．３ Ｋ７／
ｄと極めて圧力のかからない混練法である。

試験結果 ２ 試作品１，２．３そして従来品及び原料の消石灰、対象
として炭酸石灰について炭酸の定量を行い試作品が製造
工程或は室内に放置中において炭酸ガスを吸着した量を
測定した成績である。

試作品及び消石灰は製品を得てから２４時間及び６０日
間室内に放置した粒径１〜２麿の範囲の粒状製品を、消
石灰は粉末のまま使用した。

炭酸の定量はカリ球の増量で炭酸石灰は灼熱減量の定量
法によりそれぞれ測定した結果は第３表に示すとおりで
ある。

消石灰Ｃａ （ＯＨ） ２は放置しておくと、一般に空
気中の炭酸ガスＣＯ２と反応して徐々に炭酸カルシウム
ＣａＣＯ３に変質してしまう。

この炭酸カルシウムを熱すると炭酸ガスを放出して生石
灰ＣａＯになり、これに水Ｈ２０を反応させると再び消
石灰に戻る。

このことは、消石灰を放置した後、これを加熱して放出
された炭酸ガスを測定するならば、消石灰の放置中の変
質進行程度、すなわち、炭酸ガス放出量の多い程変質し
てしまっているということが判定できる、ということを
意味する。

第３表からは、２４時間放置、６０日放置後共に、従来
品にくらべ試作品１，２．３すべてにおいて゛炭酸ガス
排出量が著しく少なく、すなわち変質することなく、そ
の保存性が一段と優れていることが判明した。

換言するならば、田圃等に散布されるまでその高い吸水
性を維持していることを示している。

試験結果 ３ 本試験例は弱酸に対する反応性を求めたものである。

試作品１，２，３及び従来品について製品後６０日間室
内に放置したものを分級仕分けし、粒径０．５〜１ｍの
範囲の資料１５ｐに純水１５０ｄを加え、攪拌機で攪拌
しながら２Ｎ硫酸を滴化し、硫酸の滴下量はビーカ内試
料のＰＨ３に保持される量とし、滴下量より反応率を求
め、これを図表化したものは第１図に示すとおりである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験結果３についての希硫酸との反応性を示す
ものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 消石灰に有機物を含む造粒剤を加え高圧力の下で捏
   和する捏和工程と、捏和された消石灰を高速飛散・衝突
   せしめる粉砕造粒工程と、粉砕造粒された消石灰を静的
   に乾燥する乾燥工程を順次経ることを特徴とする消石灰
   の多孔性粒状化方法。 ２ 有機物を含む造粒剤は、ステフェン廃水濃縮液であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の消石灰
   の多孔性粒状化方法。 ３ 有機物を含む造粒剤は、アルコール醗酵廃液濃縮液
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の消
   石灰の多孔性粒状化方法。 ４ 有機物を含む造粒剤は、リグノスルホン酸塩溶液で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の消石
   灰の多孔性粒状化方法。