JPS6052111B2 - 肥料造粒物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は肥料造粒物の製造に関する。

その目的とするところは、熔成燐肥（ク溶性マンガンお
よび／またはク溶性ホウ素を保証するものを含む）の細
粒品に燐酸液を加え、粒子の表層のみと反応させて二重
構造の一次粒子をつくり、この一次粒子を多数結合させ
て所望の粒径に造粒された肥料を提供することにある。
さらに該肥料に窒素、カリ等の肥料成分をも付与した高
度な肥料を提供することができる。 ところで本発明者
等は先に、特定された熔成燐肥と燐酸とを反応させて、
改質された熔成燐肥の造粒物を製造する方法に開発した
（特願昭５３−１３５８５号）。

しかしながら、これを工業的に大量かつ有利な方法で製
造するにはまだ未解決の問題がいくつか見出された。本
発明はさらにこの技術を改良させたものである。 一般
に粉粒体に液体を混和反応させるには、パックミル、ニ
ーダーその他種々の型式のミキサーが使われる。

この場合、反応させることは可能であるが、通常直ちに
造粒することは出来ないので、一度ペースト状とした後
乾燥し、ケーキを粗粉砕、篩別して整粒するか、微粉砕
後あらためて造粒機にかけるか、あるいはスラリーをド
ライヤー中にスプレーするなどの方法がとられる。 し
かし、これらの方法は本性目的のような多量の可溶性燐
酸を多く含む粒子の表層にのみ反応層をつくり、しかも
二層構造をこわさずに造粒する目的には合わない。それ
ばかりか、事実、パックミル、リボンミキサーおよび連
続ニーダーは濃厚な燐酸液との反応の場合、析出したシ
リカゲルが粘稠な固塊をつくり、材料の均一な混合が困
難となり造粒はもとより反応自身も順調に行うことが出
来なかつた。一方、造粒を中心とする反応方法や装置も
種々考案されている。

例えば、アメリカ合衆国ＴＶＡで開発したドラム型のア
ンモニニーターがあるが、この場合、反応に１紛前後の
時間を要することと、反応生成物に粘着性の著るしく大
きい時期があるため、順調な反応と造粒を行うことには
疑問がある。すなわち燐酸液の反応性はいくぶん不活溌
な条件が選択されている上、粘度が高いため、細粒品の
部分的ぬれが起り、直ちに大塊を生成する傾向が強く、
造粒の歩留が悪く（４０％以下）燐酸の添加量も範囲が
著るしく限定される。また、他方ドラム型造粒機の欠点
を改良するため、回転円筒内部にドラムの回転方向とは
逆向で、回転方向に対して後退した位置に攪拌機を備え
た造粒機も考案されている。か）る装置を用いて実験し
た結果、攪拌羽根によつて材料が散乱され、燐酸液の均
一な噴霧は予期に反して極めて不満足で、大塊が生成し
、さらに円筒内部への付着が著るしく、所望する造粒物
はほとんどできなかつた。本発明者等は、上記の点に鑑
み、鋭意研究した結果、本発明を完成したものである。

すなわち本発明の要旨とするところは、第１図および第
２図に示すような、横置円筒型転動装置に使用して、特
定された比表面積をもつ熔成燐肥と燐酸とを反応かつ造
粒させて、該材料の粒子表面に水溶性燐酸分を付与する
ことを特徴とする肥料造粒物の製．造法にか）る。本発
明て使用する横置円筒型転動装置は、回転円筒１の内部
に該円筒の中心軸に対して平行で、かつ該円筒の回転方
向寄り、下方に偏心した攪拌機軸２をもつ多数の掻上翼
３で構成される攪拌機．を備えたものである。

そして本反応および造粒を行うにあたつて、攪拌機と回
転円筒とは必ず同一方向に操作させることによつて本発
明の目的を達することができた。すなわち、細粒状の熔
成燐肥を回転円筒の一端・に設置されたホッパー５から
装入し、同時に充分に細かい液滴とするのに適した噴霧
ノズル４から反応性を調整Ｌｔｓ燐酸液を噴霧する。

前記熔成燐肥は、最終製品の所望の品質に応じて比表面
積の大きさを調整されている。細粒品は円筒の回転によ
り円筒内面との摩擦による上昇運動を行い、次いでなだ
れ降下を起すが、この状況が円筒と同一方向に回転する
攪拌機の運転により均一噴霧に著るしく適したものに改
善され、部分的なむらによる大塊を生成することなく、
細粒全体に均一に混和、反応が行われる。造粒開始後は
転動造粒運動を促進し、表面の滑らかな、粒状肥料とし
て適切な粒子（例えば２〜３７９！の粒径のもの）が８
０％以ｌ上の歩留りでシュート６から回収できる。この
回転円筒型転動装置はバッチ式で使用してもよいし、一
端から材料を連続的に供給し、他端から粒状品を取出す
連続式で使用してもよい。連続式の場合には、円筒を僅
かに傾斜させてもよいし、円筒は水平とし、攪拌機の羽
根の角度の調節で材料を送行させてもよい。攪拌機の回
転速度はそれ程急速でなくてもよい。使用原料の種類や
仕上り品の品質によつて、それぞれの回転速度は調節さ
れるが、多くの場合、攪拌機軸２の回転速度は回転円筒
１のそれよりも早い場合良好な結果が得られる。なお、
反応造粒操作中に加えた燐酸液が悉く反応して遊離酸は
消滅し、しかも、水溶性の形態で残留することが要求さ
れる。比較的短い時間でこれらの工程を完結させるため
、必要な熱量の蓄積と水分蒸散の適切な制御が必要とな
る場合があるが、この場合、円筒の一端から反応熱によ
つて蒸散する水蒸気の溢出量を吸引口７からの排気量の
微調節によつて内部の反応温度を所望の点に設定するこ
とが可能である。なお仕上り造粒物の粒子径は通常２〜
３７Ｗ１となるように調整することが望ましいが、施用
条件あるいはバルクプレンディングの際の混合材料の粒
径からの必要性に応じて、１〜２Ｔｔｍあるいは３〜５
ｗｎ１４〜６Ｔｍ等、任意に調節が可能である。

すなわち、原料燐酸液の量のみならず、その電気伝導度
を支配する条件（濃度、温度、溶存成分等）、燐酸液の
注入速度、反応系の保持温度等の設定の組合せによつて
希望の粒子径とすることが出来る。本発明の方法による
造粒物は、特にバルクプレンディングに際して、分級の
おこり易に微細粒の発生が少く、さらに仕上り粒子は表
面が滑な真球状をなし、殻粒硬度計を用いて測定した硬
度が４ｋ９／１粒と充分に大きく混合操作、輸送時等の
破壊の抵抗が充分強く、しかも水中に投入した場合、速
やかに柔軟化し崩壊する特徴を具備している。

本発明で使用する熔成燐肥はさらにＢ２Ｏ３，Ｍｎ２Ｏ
３などの微量要素を含有したものであつてもよい。

必要に応じて例えば製燐スラグ、高炉スラグその他非鉄
金属冶金スラグなど、いずれも水砕された非晶質の珪酸
カルシウム、珪酸マグネシウムを主成分とするものを併
用することができる。熔成燐肥はロジン●ランムラー（
ＲＯｓｉｎ一Ｒａｍｍｌｅｒ）分布の近似式によつて求
めた容積基準の比表面積が形状係数を１として２００〜
６００ｃＩｔ／ｄの範囲をもつ微細粒子を用いることが
必要である。一方、燐酸液は反応性の調整が必要で、特
に比電導度が２５℃で０．２０Ω−１ｃｍ−１以下であ
つて、Ｈ３ＰＯ４として６５％以上の濃度のものが必要
である。さらに本発明において、前記の熔成燐肥と燐酸
とを反応かつ造粒させるに当り、窒素、カリ等の肥料成
分を添加することも出来る。この場合、前記の塩基性材
料にあらかじめ窒素カリ等の肥料成分を加えるか、或は
燐酸との反応時に加えてもよい。また燐酸液に添加、溶
解して使用することも可能である。か）る場合も、前記
と同様に燐酸に関して二重構造をもつた複合肥料を効果
的につくることが出来る。このような、燐酸に関して二
重構造を有する肥料は、土壌水中に施用した場合、表層
の水溶性燐酸は土壌水中に急速に溶解して作物の初期生
育等に効果的に作用し、内層の塩基性材料は土壌改良剤
的効果と併せて独特の肥効をあられす。さらに加えて、
土壌中で一定の時間の経過後、肥料粒子内部てなお残留
する水溶性燐酸のゆるやかな捕捉を行い、極めて微細な
ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２０，．ＭｇＨＰ０４・３Ｈ２０等
を生成し、なお土壌水中への移行速度の速い状態を保ち
ながら、土壌による燐酸分の固定を一定期間防止し、植
物への可給態を長期にわたつて保持し、独特の肥効を発
揮するものと期待している。

なお反応により生成したシリカゲルは、水溶性または表
層成分をつ）み込み媒体として甚だ好都合なものとなる
。以下実施例について、本発明を説明する。

百分率はいづれも重量をあられす。実施例１ 第１図に示す直径８５０ＴＩｒ１ｎ１長さ１５０ｈの横
置回転円筒型転動装置を用い、攪拌機と回転円筒１とは
同一方向に回転する状態において、熔成燐肥（５９０μ
篩を全通し、ロジン・ランムラー分布の近似式によつて
求めたＲ５Ｏの比表面積が形状係数を１とした場合の３
１１．２ｃＩｔ／ｄ）１２３．４ｋ９をホッパー５より
投入し、一方７５％燐酸（２５℃における比電導度０．
０７００−１．Ｃ！ｒｌ−リ液５５．９ｋ９を噴霧ノズ
ル４から噴霧した。

噴霧開始から約１紛以内で反応および造粒は終了し、装
置全体を傾斜させて、２７ｆｎ〜３顛の造粒品がシュー
ト６から得られ、歩留は８５％であつた。僅かに乾燥し
た製品の肥料成分はＣ・Ｐ２Ｏ５３５．５％、その内Ｗ
−Ｐ２Ｏ，は２１．０％、Ｃ・ＭｇＯ８．６％であつた
。実施例２ 第１図に示すごとき直径６００ＴＶｎ１長さ４０００Ｔ
０ｔの横置回転円筒型の転動装置を用い、実施例１と同
様に攪拌機と回転円筒１とは同一方向に回転する状態に
おいて、実施例１と同じ熔成燐肥を１２３．０ｋ９／Ｈ
ｒのスピードでホッパー５より供給し、一方噴霧ノズル
４から７５％燐酸（２５℃における比電導度０．０７０
０−１．ｃＴｎ−１）液を５５．７ｋ９／Ｈｒの割合て
噴霧して連続運転を行つたところ、シュート６より２Ｔ
ｆ０ｎ〜３Ｗ１ｎの造粒物を歩留り８１％の成績をもつ
て再現性良く良好な運転状態て取得することが出来た。

この仕上り品の肥料成分（乾燥後）はＣ・Ｐ２Ｏ，３５
．４％、そのうちＷ−Ｐ２へ２０．６％、Ｃ・・ＭｇＯ
８．３％であつた。

実施例３ 実施例１の装置を用い、かつ同様な回転状態においてＢ
ｌ，Ｏ３およびＭｎＯ入り熔成燐肥（ロジン−ランムラ
ー分布の近似式によつて求めた形状係数を１として比表
面積３１０ｃ！ｉ／ｄ）５７．１ｋｇ、塩化カリ４４．
９ｋ９、尿素２０．３ｋｇをホッパー５より投入し、７
５％燐酸（２５℃における比電導度０．０７０Ω−１ｃ
ｍ一１）液３４．５ｋｇを噴霧ノズル４から噴霧したと
ころ、２悶〜４Ｗ＄Ｌの造粒品が得られ、造粒歩留は８
７）％であつた。

乾燥後の肥料成分は次の通りであつた。実施例４ 実施例１と同じ装置と同じ熔成燐肥を用い、燐酸液とし
て配合割合は同じとし、次の条件のものを使用した。

＆ＪＶＶＶこ四ｕ▼ノ 〜５ｋＵ１シ→ＴＬＸ．υ●υ
υ１曝ｕ νＩ外実施例１と同様に燐酸液を噴霧し、
この際、吸引口の通気量を調節して反応系の温度を実施
例１よりもや）低目に保つた。

仕上品はや）大きい粒子となり、３Ｔ！Ｒｌｎ〜６Ｗｇ
ｎの範囲の歩留は８７％であり、製品の肥料成分はＣ−
Ｐ２Ｏ５３６．Ｏ％、その内Ｗ●Ｐ２Ｑ２Ｏ．５％、Ｃ
ＩＭｇＯ８．９％であつた。比較例１長さ２５００ｒｗ
１１幅４０『のバッグミルに実施例１と同じ熔成燐肥を
６０ｋ９装入し、実施例１と同じ７５％燐酸液２５ｋ９
を撒布した。

混合物は強い粘着性のある塊状となり、バッグミルの底
と羽根の間に閉塞を起し、上部にも、もり上り運転でき
なくなつた。比較例２ 長さ２０００Ｔ！ｒ！ｎ１幅４００Ｔｎ！ｎの連続二ー
ダーで比較例１と同様の実験を行つた。

結果は比較例１とよく類似した状況で造粒品を得ること
が出来なかつた。比較例３ 実施例１と同じ装置と同じ材料を同じ量使用し、攪拌機
の回転方向を円筒と逆向で高速で回転させ、攪拌機シャ
フトは円筒の廻転方向に対して後退・偏心した位置とな
るようにした。

燐酸液噴霧ノズルの位置、噴霧角度等を入念に調節し、
材料に対しても最もよい噴霧方向としたにもか）わらず
、円筒内壁への著るしい付着が起り、３０〜５０”顛の
大塊と粉状品が多く生成した。比較例４ 実施例１と同じ装置と材料を用い、この場合は攪拌機を
取除いて実験した。

熔成燐肥の重力、円筒の回転による遠心力等と円筒内壁
の摩擦とがバランスしないため、材料のもち上りと転動
運動が不充分で、燐酸液の均一噴霧が達成されず３０〜
６０顛の大塊を多量（９０％以上）に生成した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明て使用する横置円筒型転動装置の一例を
示す縦断面図であり、第２図はその横断面図である。 １・・・回転円筒、２・・・攪拌機軸、３・・・掻上翼
、４・・・噴霧ノズル、５・・・ホッパー、６・・ウユ
ート、７・・・吸引口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転円筒の内部に、該円筒の中心軸に対して平行で
   、かつ該円筒の回転方向寄り、下方に偏心した軸をもつ
   た多数の掻上翼で構成された撹拌機を設置した横置円筒
   型転動装置を用い、その際該撹拌機と回転円筒とを同一
   方向に回転させた状態において、ロジン−ランムラー分
   布の近似式によつて求めた容量基準の比表面積が形状係
   数を１として２００〜６００ｃｍ＾２／ｃｍ＾３の範囲
   にある熔成燐肥の粉末と比電導度が２５℃で０．２０Ω
   ＾−＾１ｃｍ＾−＾１であつて、Ｈ＿３ＰＯ＿４として
   ６５％以上の濃度の燐酸とを反応かつ造粒させて該材料
   粒子表面に水溶性燐酸分を付与することを特徴とする肥
   料造粒物の製造法。 ２ 熔成燐肥粉末と燐酸とを反応かつ造粒させるに当り
   、窒素、カリ等の肥料成分を添加することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の肥料造粒物の製造法。