JPS60112613A - 石灰窒素の製造方法 - 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】 本発明は石灰窒素の製造法に関し、更に計し。

〈はカーバイドを経由しない石灰窒素の製造法に関する
ものである。

石灰窒素は肥料としての作用以外に、殺菌作用等の機能
をも有することがら、その窒素純度が低いにも拘わらず
広く使用されている肥料である。従来、この石灰窒素は
生石灰に炭素質材料を加えて電気炉で溶融反応させ、生
じたカーバイドを粉砕し、高温で窒素と化合せしめるこ
とによシ工業的に製造されてきた。しかし、この方法は
多量の電力を消費する上に、製品中に副生炭素粉末を含
有するため黒色を呈し力１つ純度の低い製品しか得られ
ないという欠点を有していた。

一方、これらの欠点を克服するために、カーバイドを経
ずに生石灰又は縦酸カルシウムと修素含有化合物を反応
させて石灰窒素を得る方法が提案されておシ、この方法
は反応に用いる窒素含有化合物によって、アンモニア法
、尿素法。

′Ｗ酸法などと呼ばれている。

ここで本発明に最も関連があると思われる尿素法につい
て述べる。米国特許第３／７３７ｊｊ号。

特開昭ｊ４ｔ−２２ワタ号等に記載されているｌこの方
法は１次式の如く一段反応によって石灰路床が生成する
ものでおる。

尿素法は一〇〇−弘θθ℃の第１段の反応で。

生石灰と尿素の反応からシアヌール酸カルシウムを経由
して、又は゛直接インシアン酸カルシウムが、主成分と
して生成し、！θ０−９００℃の第２段の反応でイソシ
アン酸カルシウムが石灰窒素に変換するので、７段で加
熱するよシは一段に分けて加熱１反応させる方が収率が
よいとされてしる。特に特開昭ｊ＠−，２２９９号では
。

このλ段反応に関して第１段の反応を、アンモニアキャ
リヤーガスを用いた融解尿素の１！Ａｈｐまたは昇華ガ
スを生石灰とロータリーキルンによって行ない、第一段
の反応を流動床方式で行う製造方法を提案してしる。

これらの文献によれば、尿素が生石灰と直接反応するの
ではなく、尿素が次式のように熱分解して生じたシアン
酸又はイソシアン酸が生石灰と反応する旨記載されてい
る〕 （Ｎｕ、）２００ぞ己ＨＯＯＩＩ＋ムＨ３従って、尿素
法による石灰窒素＆造法では尿素が分解してアンモニア
とイソシアン酸となるので、尿素分子内の窒素原子の半
分し、が利用されないため、必然的に尿素に対する石灰
窒素収率が低下する。また、尿素をその融点以上で使用
するために、尿素の分解混合物あるいはそれと生石灰の
反応生成物の取扱すが困緬である等の欠点がある。

本発明者等は１石灰窒素を高収率で得る製造方法を見出
すべく種々検討を行なった結果、生石灰と特定の”−Ｃ
−Ｎ私金を有する化合物を反応させると、生石灰と尿素
との反応に比軟シ。

て緩和な条件でも高収率で、かつ商純度の石灰窒素が得
られ、窒素分の有効利用率が極めて高くなることを知得
して本発明に到達し、た。

すなわち本発明の要旨は、生石灰と、ビューレット、ア
ンメリン、メラミン又はビラレアから選ばれた７種以上
の化合物とを加熱反応させることを特徴とする石灰窒素
の製造方法に存する。

以下１本発明の詳細な説明する。

本発明ではカルシウム原料として生石灰を。

好ましくはボールミル等の粉砕装置にょシ微粉化した状
態で用いる。生石灰の他にカルシウム原料として炭酸カ
ルシウム、水酸化カルシウム等がらも石灰窒素を生成し
、得るので場合によシそれらを一部含んでいても良込。

また、含窒素有機化合物としてはビューレット、アンメ
リン。

メラミン又は、ビラレア（以下、単にビューレット等と
略す）の単独又は混合物を使用する。

本発明は、この生石灰とビューレット等を単に混合、又
は生石灰とビューレット等を混合粉砕した混合物を加熱
反応させるものであるが、更に塩化カルシウム、弗化カ
ルシウム等の促進剤など添加剤を加えることもできる。

加熱反応時の温度は、低すぎると製品中の全窒素含有量
が低下するため３−００〜２υＯ℃が好適でアシ、この
時の反応時間は！分〜６０分間が好適である。反応は必
ずしも最初から直接この温度で行う必要は々〈、これよ
シ低い温度で開始し連続的にまたは段階的に昇υｌｌ’
ｌ　して最終的に！Ｏθ〜９００℃の温度に高めること
ができる。

反応雰囲気は特に限定されなしが、酸素を含まなり窒素
等の不活性ガス流通下あるｂはアンモニアの如き分解ガ
ス存在下に実んする方が。

石灰窒素の収率を向上せしめるので有利である。

また、加熱反応の際にアンモニアあるｂは炭酸ガスが発
生するが、これらは回収して尿素製造等に利用するか、
又は石灰置床製造時の流通ガスとして使用することによ
シ有効にオリ用することが可能である。

本発明は生石灰とビューレット等との反応性が生石灰と
尿素との場合よシ極めて優れてｂることを知得して初め
て速成されたものであシ。

本発明方法によれば、生石灰１モルに対してと、ニーレ
ット磐のモル数での比較は勿嗣のこと、窒素原子当量で
比較しても尿素法よ９浚れた反応結果が得られるのであ
る。特に、ビューレット等の中でもビューレットは優れ
てお）１例えば、生成物中の全窒素含有量（石灰金床／
θ０チ純度の場合３ダ、？２チ）が、約、２オチの生成
物を得るためには、ビューレットでは生石灰に対して７
倍モル必要であるが、これに対して尿素では約２０．２
倍モル必要である。

ここで窒素源であるビューレット等の分子中に含有され
る窒素の個ｉを考慮するために１本発明では、２Ｎ１０
ａＯという値を使用する。２Ｕ１０ａＯとは、下記式の
ように生石灰のモル針に対する含窒素有機化合物のモル
数の比に、当該含窒素有機化合物／分子中に含有される
窒素の個数の％倍を掛けた数値である。すなわち、供給
された生石灰、窒素含有化合物が全社石灰餡素（）ａ（
ａＮ　）２　ヘ変化し、たと仮＞？、Ｉ−だ場合に、２
に４１０ａＯが／より大きいとｆ窒素有徐化・ａ物過刺
。

／より小さしと生石灰遜剰の状態を示す。

例えば、尿素の場合においては尿素とＯａＯのモル比と
、、２Ｎ／（ａｏは一致するが、ビニ−レットの場合に
おいては、− 〜 中＃り目ｈビューレットとＯａＯのモル比をへ！倍した
値となる。

本発明においては、、２Ｉ１０ａＯの範囲としては、θ
、ｊ〜ｉｏ、ｏ、特Ｋ　／、０−　ｊ、０が好適である
。この範囲は１反応温度、アンモニアガスの有無及びそ
の存在量により大きく変化するが。

この値が大きいと全窒素含有量が純粋な石灰窒素の理論
値に近く純度の＾い生成物が得られるが、あまり大きす
ぎると窒素源となる化合物の一部分は石灰窒素を生成す
るためには有効に利用されず、またあまシに小さいと全
窒素含有−。

が非常に低い生成物しか得られず実用上好ましくない。

なお、尿素は、２０θ℃前後の加熱に、ｉ、ｊ）はは／
θθ−の転換率でビューレットへ容易に転換する。それ
故、ビューレットへ尿素を混入し。

予め尿素を７！Ｑ〜３００℃付近で加熱して実質的量の
ビューレットに変換せしめた後に生石灰と反応させるこ
とも可能である。この場合尿素は完全にビューレットに
転換せずに尿素との混合物であっても、尿素単独よりは
生成物中の石灰漬床の純度が高いことから、従来の尿素
のみを使用する系よシも有利である。尿素の混入量はビ
ューレットに対するモル比で１０以下。

好ましくは！以下の範囲で許容される。また。

尿素の混入はビューレット以外の本発明の含窒素有機化
合物においても通常上記のモル比範囲で許容される。

以上述べたビウレット等を用いた本発明方法は、後述す
る実施例によ）明らかなように従来の尿素法よシも緩和
な反応条件でも生成物中の全窒素含有量が多い、すなわ
ち石灰窒素の収率が高く工業的に優れた利点を有すると
共に生成物中の石灰窒素の純度も向上し、しかも窒素分
の有効利用率が著しく向上するので１本発明は工業的有
利な石灰窒素の新規な製法を提供するものである。

以下１本発明を実施例によシ更に詳細に説明する。

実施例７〜／３ ４ｔｏｏメツシユ以下に粉砕した生石灰を表／に示した
所定のモル比の含窒素有機化合物とよく混合し、た。こ
の混合物を石英製片口開放管（直径約９闘、長さ約／Ｊ
Ｏｍｍ）に詰め、その上に石英ウールを詰めた。この石
英製ガラス省を１石英製の反応管中に入れ、所定の温度
にあらかじめ加熱した電気炉に入れた。３ｊ分間加熱反
応稜１反応管を電気炉よシ抜き出し放冷し、石英製片口
開放管を反応管よシ抜き出し、さらに片口開放管よシ反
応生成物をサンプリングした。

石灰窒素の生成は、粉末Ｘ線回折図によ）確認した。生
成物はケルメール法によシ、全蟹累含有量の分析を行い
、石灰窒素純度の評価を行った。

反応条件と結果を表／にまとめて示す。この表中で、Ｎ
８１０ａＯは使用した含窒素有機化合物（Ｍ　Ｓ）と生
石灰のモル比である。また１表中の全窒素含有量はこれ
が多いほど生成物中の石灰窒素含有割合が高いことを示
し１石灰窒素が１００チの場合け３４ｔ、り２チとなる
。

比較例／〜６ 実施例１〜／３と同様の実験操作で尿素又はシアヌール
酸と生石灰の反応を実施した。結果を表７に示す。

実施例／４ｔ〜／／ 実施例／〜／３と同様の実験操作を行った。

反応温度は６θＯ℃であシ、尿素とビューレットは生石
灰に対して、２　Ｎ　／　Ｃａｏがすべて３となるよう
にして所定量を混合した。その結果を表−に示す。

表７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　生石灰と、ビューレット、アンメリン、メラミ
   ン又はビラレアから選はれた７種以上の化合物とを加熱
   反応させることを特徴とする石灰窒素の製造方法。