JPS6016399B2 - 土壌改良材を兼ねたスラグ質りん酸肥料の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は転炉スラグを原料とするスラグ費肥料の製造方
法に関する。

製鉄所から発生する多量の転炉スラグは一部高炉原料と
して再利用されているが、大部分は路盤材、埋立用とし
て利用されている。

また転炉スラグは石灰、ケイ酸などを含むことから土壌
改良剤としても使用されているが、他の土壌改良剤（炭
カル、消石灰等）と比較して特殊性がなく、またコスト
的な利点もなく、しかも粉状で取扱上あるいは使用上の
問題があるため、使用実績が極めて少ないのが現状であ
る。他方農林省、全農が中心となって「土つくり運動」
が推進され、土壌改良を目的とした肥料例えば熔性りん
肥、軍競りん、珪カル肥料などの需要が増加している。

とくに酸性土壌の多い日本では塩基性肥料又は中性肥料
の需要が期待できるものである。このようなことから珪
酸質肥料を利用してこれにリン酸液を反応させたケイ酸
質肥料が提案されているが、このものは酸性土壌を改良
する塩基性肥料としては適当ではない。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは転炉スラグ中に塩基性物質及び肥料成
分が多く含まれていることに着目し、この転炉スラグを
利用して土壌改良効果のある中性又は塩基性のりん酸質
肥料を簡単かつ安価に得ることができるスラグ質肥料の
製造方法を提供するものである。

すなわち本発明は転炉スラグ粉砕物又はこれを主成分と
する混合物を造粒機に入れ、回転させながらこれにりん
酸液をスプレーして混合造粒して中性又は塩基性の遅効
性肥料を製造する方法である。

以下本発明方法を図面を参照して詳細に説明する。

まず製鉄所から発生する転炉スラグを粉砕して粉末状と
する。

この転炉スラグ粉砕物はリン酸（Ｐ２Ｑ）、苦土（Ｍ処
）などの肥料成分と、石灰（Ｃａ○）などの塩基性物質
及びケイ酸（Ｓｉ０２）等を含んでいる。従ってそのま
までも石灰、ケイ酸などの作用により土壌改良剤として
使用することができる。しかるにりん酸、苦±は肥料成
分ではあるが水溶性やく溶性の状態とはなっておらず、
このままでは肥料として有効に作用するものではない。
本発明では上記転炉スラグ粉砕物単独又はこれに塩化カ
リ、ドロマイト煉瓦粉等の苦士原料を所定量添加した混
合物とりん酸液とを混合してこれを造粒するものである
。

転炉スラグ粉砕物とりん酸液とを混合すると、転炉スラ
グ中のりん化合物がりん酸液と反応して、く溶性のりん
酸又は可溶性のりん酸に変化して有効成分化する。これ
はりん酸液との反応により転炉スラグのりん化合物がヒ
ドロキシアパタイト〔Ｃも（ＯＨ）（Ｐ０４）３〕ある
し、はりん酸二石灰に変化するためと推定される。また
りん酸液自体も可溶性りん酸として有効成分化する。従
ってこの肥料はく溶性りん酸の作用により遅効性の肥料
として働き、又可溶性りん酸の作用により速効性のもの
としての機能をも有する。さるに転炉スラグ中に含まれ
る苦士化合物がりん酸液と反応してく溶性の苦士及び水
溶性の苦土に変化して有効成分化する。従ってこの肥料
はく溶性の苦±の作用により、遅効性肥料として働き、
又水溶性の苦士の作用により速効性のものとしての機能
をも有する。このように本発明方法によればりん酸液と
反応させることにより転炉スラグ中のりん酸、苦土の大
部分（９０％以上）が蓮効性あるいは速効性の肥料とし
て、作物有効態となる。

上託りん酸液は土壌改良剤的効果を主目的とするときに
はこの混合割合は少なくし、またりん酸質肥料としての
効果を主目的とするときには混合割合を多くすればよく
、通常は転炉スラグ１００重量部に対して（Ｐ２０５）
４〜３０重量部の範囲で適宜調節することによりりん酸
含有成分量を調整できる。

さらに本発明においては転炉スラグと塩化カリとを混ぜ
て、これにりん酸液を反応させるようにしてもよい。

塩加カリはこのままでは水溶性のもので速効性の肥料と
なるが、りん酸液と反応して一部〈港性のカリ分に変化
し、遅効性肥料として有効なものとなる。塩化カリの混
合割合は特に限定されるものではないが実用上転炉スラ
グ１０の重量部に対して塩化カリとして１０〜４の重量
部程度加えるのが好ましい。

さらにまた本発明においては転炉スラグに塩化カリと苦
土原料、あるし、は転炉スラグに苦土原料のみを加えて
、これにりん酸液を反応させてもよい。

転炉スラグ中には苦士が含まれ、りん酸液により、〈溶
性又は水溶性化して肥料の有効成分となるが、肥料によ
っては苦±の成分割合の多いものが必要である。この場
合に苦±原料をさらに添加してこれを補充するものであ
る。苦士原料としては水酸化マグネシウム、ジヤモンガ
ン、ド。マィト煉瓦粉などがあるが、このうちとくにド
ロマイト煉瓦粉が廉価で好適である。この場合通常は転
炉スラグ１０の重量部に対してドロマィト煉瓦粉として
５〜１の重量部加えるのが好ましい。なおこのドロマィ
ト煉瓦粉中に含まれる苦±分はこのままでは有効成分は
極めて少ないが、りん酸液と反応させることによりく溶
性あるいは水溶性となり９０％以上が肥料の有効成分化
する。上記転炉スラグ等とりん酸液とは例えば皿型造粒
機、パグミル型造粒機等に転炉スラグ等の粉末を入れて
回転させながら、りん酸液を注入して造粒をおこなうが
、このようにして造粒すると造粒性がきわめて良好とな
る。

この理由は使用した原料の転炉スラグの鉱物組成が、反
応性に乏しい結晶質と、反応性に富む非結晶質とが適度
に存在するためであろう。すなわち、結晶質のＣａ２Ｍ
ｇＳｉ０２０７，Ｃａ３ＭｇＳｉ０２０８、未知の化合
物を反応生成物（ゲル状シリカやアパタィトなど）が糊
の役割をして粒づけを行ない、造粒性を高めると推察さ
れる。

またこの造粒時において転炉スラグ中のカルシウム分及
びマグネシウム分と、リン酸液とが反応し、その反応熱
で粒状物が加熱されるので、造粒後の乾燥工程を必要と
しない。このようにして得られた粒状の肥料は初期成育
によく効く水落性りん酸と、収穫期まで長効きするく溶
性りんの両方を合せ持ち、しかも苦士などの有効成分も
含まれ、中性又は塩基性の遅効性肥料としてきわめて有
効である。またこの肥料には石灰、ケイ酸など土壌の改
良に寄与する成分が多く含まれているため土壌改良剤、
とくに酸性土壌の改良剤としての効果を発揮するもので
ある。次に本発明の実施例につき説明する。実施例 １ りん酸苦土入り塩基性肥料（りん酸６％）の製造第１表
に示す組成の転炉スラグ８５１夕を皿型造粒機に入れ、
回転させながらこれにＰ２０５３３％りん酸液１６７夕
をスプレーしながら加えて反応させ乾燥工程を経ること
なく粒状の肥料ｌｋ９を製造した。

このようにして得られた肥料は水分を６．２％含むが、
見掛けはさらさらとした粒状であり、これを包装堆積し
ても粒のくずれや固結の状態は見られずそのまま製品と
することができた。

また肥料の有効成分を分析し、その可溶率（〈溶性、可
溶性、水溶性のものの占める割合）を調べるとともにｐ
Ｈを測定した。

その結果を第１表に示す。実施例 ２ 中性りん酸質肥料（りん酸１６％）の製造実施例１と同
様の組成の転炉スラグ６８５夕を皿型造粒機に入れ、回
転させながらこれにＰ２０５４７％りん酸液３４０夕を
スプレーしながら加えて反応させ、乾燥工程を経ること
なく粒状の肥料ｌｋ９を製造した。

このようにして得られた肥料は実施例１と同様粒のくず
れや固結の状態は見られずそのまま製品とすることがで
きた。

また肥料の有効成分及び可溶率を調べ、さらにｐＨを調
べた。

その結果を第１表に示す。第１表 詰） 上表中Ｔはその組成の全体５子を示し、０はく溶
性のもの、Ｓは可溶性のもの、Ｗは水溶性のものを示す
。

また（（〕／Ｔ）は全体富Ｋ占める〈溶件のものの割合
、（Ｓ／Ｔ）は可溶件のものの占める割合、（Ｗ／Ｔ）
は水溶性のもののの占める割合をそれそれホす。上表に
よれば実施例１の肥料はｐＨ＝１１．６と塩基性であり
、土壌改良剤として有効に作用することが確認された。

また転炉スラグのりん酸、苦土などが水溶性、可溶性、
あるし、はく溶性化し、肥料の有効成分として働くこと
が確認された。またく溶性のりん酸、あるし、はく溶性
の苦士の割合が高く遅効性の肥料となっている。また実
施例２の肥料はＰＨ＝７．５と中性肥料であり、また、
実施例１のものと同様にりん酸、苦土とも有効成分が増
し、肥料として有効化しているとともに〈綾性のものの
しめる割合が多く遅効性肥料として効果的である。実施
例 ３ 中性りん酸加里肥料（りん酸１５％、カリ１０％）の製
造実施例１の組成の転炉スラグ５２０のこ塩化カリ１７
７夕を配合したものとＰ２０５４７％りん酸３２３夕と
を実施例１と同機に混合造粒して粒状の肥料ｌｋｇを製
造した。

このようにして得られた肥料は実施例１のものと同じで
粒のくずれや固結の状態は見られなかった。

また肥料の有効成分を分析し、その可溶率を調べるとと
もにｐＨを測定した。その結果を第２表に示す。第２表 註） 上表［「１Ｔ、０、Ｓ、「Ｖ、（〈）／Ｔ）、（
Ｓ／′ｒ）、（しＶノＴ）の記号は第１表の場合と同様
のものを不す。

上表によれば、この肥料はｐＨ＝７．２と中性であり、
りん酸、苦土とも有効成分が増し、肥料として有効であ
るとともにく溶性のもののしめる割合が多く遅効性肥料
として効果的である。

またカリについても水落率の低下による遅効の効果が認
められる。実施例 ４ 中性苦土入りりん酸カリ肥料（りん酸１５％、カリ１０
％、苦士５％）の製造実施例１の転炉スラグ４８０夕と
塩化カリ１７７夕とドロマィト煉瓦粉４０夕とを配合し
たものを実施例１と同様の方法でりん酸液Ｐ２Ｑ４７％
３２３夕と反応させて粒状の肥料ｌｋ９を製造した。

このようにして得られた肥料は実施例１のものと同様、
粒のくずれや固結の状態は見られなかった。

また肥料の有効成分を分析し、その可溶率を調べるとと
もに柵を測定した。その結果を第３表に示す。第 ３表 註） 上表中 Ｔ、０、Ｓ、Ｗ（０／Ｔ）、（Ｓ／Ｔ’
、（ＷーＴ）の記号は第１表の場合と同様のものを示す
。

上表から、この肥料はｐＨ＝７．３と中性で転炉スラグ
中のりん酸、苦±及びドロマィト煉瓦粉中の苦土ととも
に有効成分が増し肥料として有効である。

またく溶性のもののしめる割合が多く遅効性肥料として
効果的である。またカリについても水落率の低下による
遅効の効果が認められる。以上の結果から明らかなよう
に本発明方法によれば転炉スラグ中の肥料成分をりん酸
液と反応させて有効成分化し、得られた肥料を遅効性の
中性又は塩基性肥料とすることができるとともに土壌改
良効果をももたせることができ、しかも製造工程を簡素
化することができるなど顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を示す工程説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転炉スラグ粉砕物又はこれを主成分とする混合物を
   造粒機に入れ、回転させながらこれにりん酸液をスプレ
   ーして混合造粒して、中性又は塩基性の遅効性肥料を製
   造することを特徴とする土壌改良材を兼ねたスラグ質り
   ん酸肥料の製造方法。 ２ 混合物として転炉スラグ粉砕物に塩化カリを混合し
   たものを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の土壌改良材を兼ねたスラグ質りん酸肥料の製造方
   法。 ３ 混合物として転炉スラグ粉砕物に苦土原料を混合し
   たものを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の土壌改良材を兼ねたスラグ質りん酸肥料の製造方
   法。 ４ 混合物として転炉スラグ粉砕物に塩化カリと苦土原
   料を混合したものを用いたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の土壌改良材を兼ねたスラグ質りん酸肥
   料の製造方法。 ５ 苦土原料としてドロマイト煉瓦粉を用いたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記載の土壌改
   良材を兼ねたスラグ質りん酸肥料の製造方法。