JPS5953237B2 - リン酸苦土肥料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はりん酸苦土肥料の製造方法に関し、更に詳しく
は既知の過りん酸石灰の連続製造設備を用いて高苦土成
分を含有したりん酸苦土肥料を連続的に製造する方法に
関する。

我が国の土壌は雨量が多いために塩基の洗脱が烈しく、
特に苦土成分の欠乏がおこりやすい。

そのためにりん酸苦土肥料は苦土成分の補給源として近
年多量に施用されている。

しかしながら、従来のりん酸苦土肥料、例えば苦土過り
ん酸、苦土重焼りん等はりん酸成分に対する苦土成分の
割合が少ないために、これを苦土欠乏土壌に施用した場
合、相対的にりん酸成分が過剰に施用されることになり
、経済的な見地からより苦土成分の高いりん酸苦土肥料
が望まれている。

ところで従来から高苦土成分を含有したりん酸苦土肥料
として溶成りん肥が製造されているが、これは水溶性の
りん酸及び苦土成分を有さす、且つ製造コストが高い欠
点がある。

そこで本発明者らは装置な蛇紋岩、かんらん岩等の苦土
含有鉱石を使用して高苦土のりん酸苦土肥料を安価に製
造せんと、肥料の最も簡単な製造プロセスの一つである
過りん酸石灰の連続製造設備を用いて研究に着手した。

上記過りん酸石灰の連続製造設備は混合反応、滞留、切
り出し、堆積熟成の４工程を含み、単位時間当りの製造
能力が高い設備である。

しかしながら、この設備を用いる場合、鉱石と酸との混
合反応が適度であり、数十秒間の流動状態を保った後は
ポーラスで切り出し容易な固化状態になり、切り出し後
の堆積熟成中に製造が硬化したり、べとついたりしない
等の各工程においてかなりきびしい条件下で稼動する必
要がある。

一般的に蛇紋岩、かんらん岩等の苦土含有鉱石を原料と
してりん酸苦土肥料を製造する場合、苦土成分を高める
には、これらの苦土含有鉱石をりん酸単独で分解して製
造する方法が製造上簡単であり有利である。

しかしながらこの方法は上記の過りん酸石灰の連続製造
設備には適合できない。

なんとなれば、苦土含有鉱石とりん酸との反応は緩慢で
、切り出し困難であり、敢えて切り出しをしても反応生
成物は堆積中に粘着性を増し、製品的価値が乏しいから
である。

そこで、本発明者らは上記りん酸単独による分解状態を
改善するため、りん酸と硫酸との混酸を用いて苦土含有
鉱石の分解を行った。

この方法によれば硫酸の割合が増大するにつれて分解後
の流動状態は改善されるが、切り出し後、固化が激しく
、その後の取扱いが容易でない。

従って、過りん酸石灰の連続製造設備を利用して苦土含
有鉱石単味を酸と反応させる方法により、りん酸苦土肥
料を連続的に得ることは甚だ困難である。

従って現在市販されている苦土過りん酸は、まず第１に
りん鉱石粉末と硫酸とを混合反応させ、次いで滞留後の
切り出し時に反応物に苦土含有鉱石粉末を加え、堆積熟
成時にりん酸−石灰及び遊離酸と苦土含有鉱石粉末との
反応を行わせて製造している。

この方法ではりん酸−石灰及び遊離酸の苦土含有鉱石に
対する分解性の関係から、水溶性の有効苦土成分を５％
以上に高めることは困難である。

そこで本発明者らはこの製造設備を用いて有効苦土成分
を多含したりん酸苦土肥料を得んがために更に鋭意研究
を重ねた結果、苦土肥料鉱石にりん鉱石を加えた混合鉱
石粉末をりん酸と硫酸との混酸である特定条件下で分解
反応せしめれば、該反応物の流動状態は良好で、切り出
し状態がよく、また得られた製品も固結やべとつきがま
ったくなく、高苦土成分のりん酸苦土肥料が製造できる
ことを見い出し、本発明を完成したものである。

即ち、本発明はりん酸苦土肥料を製造するに当り、濃度
６０％以上のりん酸に対し濃度９０％以上の硫酸をＨ２
ＳＯ４／Ｈ３Ｐ０４（重量比） −０，８〜４の割合で
連続的に混合させ、該混酸を直ちに苦土含有鉱石／りん
鉱石（重量比）二〇、６〜１．５の混合鉱石粉末と連続
的に反応させることからなるりん酸苦土肥料の製造法に
関する。

本発明に使用する苦土含有鉱石としては、我が国で多く
産出する蛇紋岩、かんらん岩、ドロマイト等を例示する
ことができる。

本発明のりん酸苦土肥料の連続製造設備、言い換えれば
、既知の過りん酸石灰の連続製造設備を用いた製造工程
の函略を第１図に示す。

今、本発明を第１図を用いて更に詳細に説明する。

本発明を実施するに当って、まず第一にりん酸ａと硫酸
すとを酸混合槽１で混合するものであるが本発明者らは
数多くの実験の中から少なくとも６０％以上のりん酸（
Ｈ３ＰＯ４として）と９０％以上の硫酸（Ｈ２ＳＯ４と
して）を用いる必要があることを見い出した。

即ち、りん酸濃度が６０％以下であり、且つ硫酸濃度が
９０％以下の酸濃度を使用した場合鉱石との混合反応か
ら堆積熟成に至るまでに、前述した流動状態、切り出し
状態、更には切り出し後の堆積熟成状態が悪化し、過り
ん酸石灰の連続製造設備には適合させることができない
。

上記濃度の硫酸とりん酸はＨ２ＳＯ４／Ｈ３Ｐ０４（重
量比）＝Ｏ０Ｓ〜４の割合で連続的に混合せしめつつロ
ートミキサー２へ連続的に供給して混合鉱石粉末Ｃと混
和する。

この場合、苦土含有鉱石とりん鉱石との配合割合が重要
であり、苦土含有鉱石／りん鉱石（重量比）＝０．６〜
１．５の範囲で用いることが必要である。

混合鉱石粉末は苦土含有鉱石とりん鉱石とを別々に粉砕
した後、混合してもよいし、あらかじめ両鉱石を混合し
た後粉砕してもよい。

またその粒度に関しては反応性等から２００メツシユパ
スが６０％以上含まれていることが好ましい。

以上の如くして混合鉱石と混酸とを混合した後、次いで
滞留機３へ上記反応物を連続的に搬送する。

ロートミキサー２及び滞留機３内で混合鉱石の酸分解反
応はすみやかに進行し、またその反応物は滞留機３内で
充分流動性が保たれている。

尚、このときの分解温度は１００℃以上が保持されるよ
うに本発明の範囲内で鉱石及び酸のそれぞれの配合割合
及び酪酸率を適宜調整し分解せしめることが必要である
。

ここで酪酸率とは混合鉱石中のＣａｂ、 ＡＩ。

０３及びＦｅ２Ｏ３をＣａＳＯ４、Ａｌ２（ＳＯ４）３
及びＦｅ２（ＳＯ４）３にするのに必要な硫酸（但し
、りん鉱石中のりん酸成分はＣａ（Ｈ２ＰＯ４）２ を
生成するものとして、このりん酸分に見合う硫酸量〔Ｐ
２Ｏ，（重量） Ｘ Ｈ２ＳＯ４／ Ｐ２Ｏ５）を除く
。

）とＭｇＯをＭｇＨＰＯ４にするのに必要なりん酸との
合計量（理論酸量）に対する使用酸量（重量％）である
。

次いで反応生成物はパンベルトコンベアー４上に供給し
、ここで熟成、固化し、その後切削機５によって切り出
し、固化物を粉末化し、これを堆積する。

このようにして、本発明によればパンベルトコンベアー
４上での固化状態も良好であり、従ってその後の切り出
し性も優れた高苦土成分を含有したりん酸苦土肥料を製
造することができる。

今、本発明の対果を具体的に説明すれば次の如くである
。

具体例 ２００メツシュパス７０％含有の蛇紋岩粉末（ＭｇＯ＝
３６．５％、Ｆｅ２０３＝８．５％、ＡＩ。

０３−１．５％）とすん鉱石粉末（ＣａＯ＝４６．２％
、Ｐ２Ｏ，−３１，４％、Ｆｅ２０３−１．３％、Ａ１
□０３二１．１％）とを第１表に示す割合で混合せしめ
た混合鉱石粉末５００ｇに硫酸（９８，０％Ｈ２Ｓ０４
）とりん酸（７４，５％Ｈ３Ｐ０４）とを第１表に示す
割合で混合せしめた混酸を醋酸率９５％になる様に添加
、混合し、流動期間、切り出し性、堆積熟成後の状態を
調べた。

ここで流動期間とは混合鉱石と混酸とを混合しはじめて
から流動性がなくなるまでの期間をいう。

切り出し性は反応開始から１５〜１７分後（実際゛の製
造設備における切り出し時間に相当する。

）に反応生成物の硬さ、柔らがさ、粘着等をスパテイラ
及び手の感触から判定した。

また、堆積熟成後の状態は約１ｋｇの反応生成物をビニ
ール袋に入れ、これを０．２ｋｇ／ｃｍ２の加重下で４
０’Ｃの恒温室で１゜日間熟成した後、３００ｇを９メ
ツシユパスの篩にとす６０回／分の上下振動を５分間行
い、その篩通過率（重量％）で調べた。

その結果を第１表に示す。

第１表から明らかな様に、蛇紋岩とりん鉱石とを蛇紋岩
／りん鉱石（重量比）＝０．６〜１．５になる様に配合
した混合鉱石粉末をりん酸と硫酸とをＨ２ＳＯ４／Ｈ３
Ｐ０４（重量比）＝０．８〜４．０の割合で混合させた
混酸を用いて分解すると流動性良好で、切り出しも容易
であり、堆積熟成後の状態も硬化したり、吸湿性をおび
てべとつくことのない優れた状態のりん酸苦土肥料を製
造することができる。

更に述べれば蛇紋岩とりん鉱石との混合比率は上記範囲
の下限０．６を下欄ると、熟成時に粘着性を呈し、一方
上限１．５を越えた場合、逆に熟成時に硬化するのでい
ずれにしても過りん酸石灰の連続製造設備を利用するこ
とはできない。

また、りん酸と硫酸の配合割合は本発明において特に重
要であり、Ｈ２ＳＯ４／Ｈ３Ｐ０４（重量比）＝０．８
〜４．０を逸脱すると共に切り出し性が悪化し、過りん
酸石灰の連続製造設備を利用することができない。

本発明は上記の如く、ある特定割合の混合鉱石粉末に特
定濃度以上の硫酸とりん酸とを特定比率で混合せしめな
がら添加することにより、過りん酸石灰の連続製造設備
で従来製造することのできなかった高苦土成分のりん酸
苦土肥料を製造するものであるが、切り出し時にその他
の肥料塩や成分調整剤を添加することは何ら支障がない
。

以下に本発明の効果を実施例を掲げて更に説明する。

実施例 １ 第１図に示す過りん酸石灰の製造設備を用いて次の実験
を行った。

２００メツシュパス７０％含有の蛇紋岩粉末（ＭｇＯ＝
３６．５％、Ｆｅ２０３８．５％、Ａｌ２０３１．５
％）とりん鉱石粉末（ＣａＯ＝ ４６．２％、Ｐ２Ｏ５
＝３１．４％、Ｆｅ２０３−１．３％、Ａ１２０３−１
．１％）とを蛇紋岩／りん鉱石（重量比）＝１で混合せ
しめた混合鉱石粉末に硫酸（９８％Ｈ２Ｓ０４）とりん
酸（７４，５％Ｈ３Ｐ０４）とをＨ２ＳＯ４／Ｈ３Ｐ０
４（重量比）＝１で混合せしめた混酸を醋酸率９７％に
なる様に添加、混合し、りん酸苦土肥料を２０を製造し
た。

このりん酸苦土肥料は１ケ月熟成後も状態は良好であり
、その組成はｃ Ｐ２Ｏ５１９％、Ｃ−Ｍｇ０８．８
％であった。

比較例として上記りん酸に代えてＨ３ＰＯ４４１，４％
りん酸を用いて同様に試験した結果、１ケ月熟成後は硬
化した。

実施例 ２ 第１図に示す過りん酸石灰の製造設備を用いて次の実験
を行った。

２００メツシュパス７０％含有のかんらん岩粉末（Ｍｇ
Ｏ＝４５．２％、Ｆｅ２Ｏ３＝ ９．３％、Ａ１２０３
＝０．８％）とりん鉱石粉末（ＣａＯ−４６，２％、Ｐ
２Ｏ５＝３１．４％、Ｆｅ２０３＝１．３％、ＡＩ。

０３＝１．１％）とをかんらん岩／りん鉱石（重量比）
＝０．６７で混合せしめた混合鉱石粉末に硫酸（９８％
Ｈ２Ｓ０４）とりん酸（Ｈ３ＰＯ４６２，１％）とをＨ
２ＳＯ４／Ｈ３Ｐ０４（重量比）＝１．２で混合せしめ
た混酸を醋酸率９６％になる様に添加、混合し、りん酸
苦土肥料を２０を製造した。

このりん酸苦土肥料は１ケ月熟成後も状態は良好であり
、その組成はＣ−Ｐ２Ｏ５２２，１％、Ｃ−Ｍｇ０８．
７％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造工程の一例を示す系統図である。 １・・・・・・酸混合槽、２・・・・・田−トミキサー
、３・・・・・・滞留機、４・・・・・・パンベルトコ
ンベアー、５・・・・・・切削機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ りん酸苦土肥料を製造するに当り、濃度６０％以上
   のりん酸に対し濃度９０％以上の硫酸をＨ２ＳＯ４／Ｈ
   ３Ｐ０４（重量比） ＝０．８〜４の割合で連続的に混
   合させ、該混酸を直ちに苦土含有鉱石／りん鉱石（重量
   比） ＝０．６〜１．５の混合鉱石粉末と連続的に反応
   させることからなるりん酸苦土肥料の製造法。