JPS5930046B2 - 農園芸用粒状石膏の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉状工水石膏より農園芸用の粒状石膏の製造方
法に関する。

カルシウム分（Ｃａ）及びイオウ分（Ｓ）は作物の生育
上不可欠なものであるが、近年、高濃度化成肥料の指向
などにともなって、副成分としてのＣａ分及びＳ分の散
布量が減少してきている。

一方石膏は、（１）施用による土壌酸度に対する影響が
少ないこと、（２瞭効的で作物の全作期を通じてＣａ分
及びＳ分を補給できること、（３）土壌中における流室
が少ないことなどから、近時、土壌改良剤、育苗培土用
原料等農芸用資材としての利用が注目されてきている。

石膏は今日各種産業の副産物として多量に副生されてき
ており、その有効利用が望まれているものである。

一般にこのような副産石膏（以下三水石膏の副生物をこ
のようにいう）は、付着水分（５〜３０チ）が多く、し
かも微細な粉状物であるため、これを農園芸用資材とし
て使用するに当っては解決を要する問題点が少なくない
。

例えば、副産石膏を粉状のまま土壌改良剤、育苗培土用
原料などのような農園芸用資材として使用する場合には
、施用時の飛散が大きく、このために粉塵問題が発生し
易く、また機械散布による施用が困難であったりする。

このため粒状化することが望まれている。

しかしながら、副産石膏は付着水分が多くて粒成形が非
常に難しく、また成形物が乾燥過程で粉化を起したり、
得られる粒状物の硬度も小さくて輸送時や施用時のノ・
ンドリンクの際に崩壊したりすることが多い。

このために例えば造粒助剤としてポリビニールアルコー
ル、メチルセルローズ、粘土、ベントナイト、水ガラス
、などを用いて造粒する方法が知られているが、このよ
うにして得られるものは、造粒品の固結力か弱いので乾
燥工程中に粉化したり、取扱い時に崩壊したりする問題
がある。

本発明者等は、副産石膏の造粒法について検討した結果
、副産石膏粉末の造粒に際し、粉末状の消石灰、生石灰
、水酸化マグネシウムなどの塩基性物質と結晶水の一部
または全部をなくした苦土塩類とを存在させ、これらの
混合物に希鉱酸を添加して造粒することによって、製造
時の造粒性が良好であるとともに、造粒物が粒度の揃っ
た粉化率の小さいものが得られ、このものは農園芸用資
材としての施用において好ましいものであること、また
前記造粒時にアルコール発酵廃液、パルプ廃液などを併
用することによって、造粒性や粒状物の硬度を好ましい
ものとするとともに、さらに粒状物に水中又は土壌中に
おける崩壊性を付与することを見出した。

本発明方法における前記の効果がもたらされる理由は十
分解明していないが、おそらく造粒時に塩基性物質と鉱
酸による中和反応及び結晶水の一部または全部をなくし
た苦土塩類の水利反応が起こり、これらの相乗作用によ
って、各成分が均一に混合された状態で円滑に成粒され
るためにもたらされるのではなかろうかとみられる。

すなわち、本願の第１の発明は、粉状工水石膏に塩基性
物質と結晶水の一部または全部をなくした苦土塩類とを
混合し、該混合物、該塩基性物質に対してほぼ中和当量
ないしは中和当量より過剰の希薄鉱酸及び必要に応じ水
を添加しながら造粒することを特徴とする農園芸用粒状
石膏の製造方法であり、本願の第２の発明は、前記第１
の発明において造粒時にアルコール発酵廃液又はハルツ
廃液を更に添加することを特徴とする方法である。

試験例 二酸化チタン顔料製造工程より排出される廃硫酸を炭酸
カルシウムで中和して得られた三水石膏を主体とした粉
末（付着水分１２．３％、Ｆｅ０．４係、Ｃａ０２９．
１ ％ ）に、消石灰（ＣａＯ７３，１ｑ６）と苦土塩
類を下表の配合割合で混合し、ロツシエ型造粒機で希硫
酸（７０重量係）、アルコール発酵廃液（固形分４６係
）、必要に応じ水を添加して造粒し、引続いてロータリ
ーキルンで回転乾燥し、乾燥品（付着水分０．８％）に
ついて物性を測定した。

なお、本例において、工程戻り品（６メツシユ篩上粉砕
品と１６メツシユ 下品の混合物で付着水公約１重量係
のもの）を、前記石膏１００重量部に対して１００重量
部の割合で混合工程に戻しながら行った。

注（１）造粒性：造粒品の粘り、しまり、まとまりを観
察し、すべてが優れているものを○、いずれか１つが劣
っているものを△、２つ以上劣っている。

ものを×とした。

（２）粒硬度：タイラー篩で６〜８メツシユの粒状物２
０粒を取り、各校の硬度を本屋式硬度計で測定し、２０
粒の平均値で示した。

（３）粉化率＝１６メツシユ篩下品を除いたものをポリ
袋に詰め、１．５ｍの高さより２回落下させて発生する
１６メツシユ篩下品の量（支））で示した。

（４）水中崩壊性：水中に放置して粒子が崩壊するまで
の時間で表わす。

（５）表中の苦土塩は、試験番号４が硫酸マグネシウム
肥料（ＭｇＯ２８，３％）を、その他はケイ酸含有硫酸
マグネシウム肥料（ＭｇＯ１４，２％ ）を使用した。

上記第１及び２表から明らかなように、副産石膏を消石
灰の中和反応及び脱水した苦土塩類の水利反応で造粒し
た粒状石膏（試験番号１〜７゜１１〜１３）は、そのよ
うな要件が１つでも欠けた条有で造粒した粒状石膏（試
験番号８〜９）に比べて造粒性が良く、粒硬度及び粉化
率も優れている。

また造粒時にアルコール発酵廃液を添加して得られる粒
状石膏（試験番号１２及び１３）は、これを添加しない
ものと比べて水中での崩壊性が優れていることがわかる
。

本発明方法が対象とする粉状工水石膏は、種々のものを
使用し得るが、例えば、湿式リン酸を製造する際に副生
する石膏、硫酸性二酸化チタン顔料製造工程より排出さ
れる廃硫酸を中和処理して得られた副生石膏、排煙脱硫
時に副生される石膏などのように２水石膏を主体とする
もので、これらは通常５〜３０重量係の付着水分を有し
ており、このままの状態では粘結剤なとの造粒助剤を多
量に使用しても乾燥工程などで粉化が大きく粒硬度の大
きい製品を得ることができないものである。

本発明方法においては、まず上記副産石膏、塩基性物質
、結晶水の一部または全部をなくした苦土塩類を混合す
る。

ここで使用する塩基性物質としては粉末状の消石灰、生
石灰、水酸化マグネシウム、副産塩基性苦土肥料などが
、また結晶水の一部または全部をなくした苦土塩類とし
ては蛇紋岩に硫酸を作用させて得られるケイ酸含有硫酸
マグネシウム（ＭｇＳ０４・Ｈ２Ｏ５１チ、５ｉＯ２１
８ｏＩ））、脱水された硫酸苦土肥料、硫酸アンモニウ
ムマグネシウム、加工苦土肥料などがある。

上記各成分の混合割合は、塩基性物質は副産石膏粉末１
００重量部に対し１〜２０重量部望ましくは２〜１０重
量部が適当である。

脱水苦土塩類は１〜２０重量部望まビくは２〜１０重量
部が適当である。

本発明の造粒方法において、造粒乾燥後、篩分した篩十
分の粉砕品と篩下分の混合されたもの（粒度はぼ１６メ
ツシユ以下、付着水分が約１％）を工程戻り品として、
原料の混合工程ヘリサイクルする場合には、造粒歩留が
向上することのほか、造粒品の硬度、粉化率などの特性
を一層望ましいものとすることができる。

この工程戻り品は副産石膏、塩基性物質及び脱水苦土塩
類の含量１００重量部に対し６０〜１５０重量部望まし
くは８０〜１５０重量部が適当である。

塩基性物質が少ないと造粒歩留りが著しく悪くなり、ま
た多すぎると中和反応が激しすぎて均質な製品が得られ
難くなる。

脱水苦土塩が少ないと製品の粉化が著しく多（なり、ま
た多すぎると造粒歩留りが悪くなる。

工程戻り品が少なくなり過ぎると粒状化は可能であるが
、乾燥時に崩壊、粉化が著しく多くなり、また多くなり
過ぎると造粒歩留りが低下するので好ましくない。

次に、本発明方法においては、以上のようにして得られ
た混合物を希薄鉱酸更に必要に応じて水、アルコール発
酵廃液、パルプ廃液を添加して造粒する。

ここで使用する鉱酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などが
挙げられるが、普通希薄硫酸を使用するのが望ましく、
その場合濃度が２０〜８０％、好ましくは３０〜６０％
のものを使用するのがよい。

また鉱酸の添加量は使用する塩基性物質との中和当量な
いしは中和当量より過剰の量、例えば中和当量の１．０
〜１．５倍量、望ましくは１．０〜１．３倍量が適当で
ある。

水は造粒状態を観察しながら添加するのが適当である。

本発明方法においては、粒状物に水中又は土壌中での崩
壊性を付与することも大きな特徴であるが、この目的の
ために前記の鉱酸に加えてアルコール発酵廃液、パルプ
廃液を添加する。

ここで使用する有機廃液としては、アルコール発酵、ア
ミノ酸発酵、その他有機酸発酵などの発酵工程で生ずる
廃液、クラフトパルプ製造時またはサルファイドパルプ
製造時に排出されるパルプ廃液などを使用できる。

この有機廃液は、これを乾燥して粉末としたものも使用
でき、その場合は、前記の混合時に副産石膏粉末、塩基
性物質などと共に混合するのが普通である。

有機廃液の添加量は副産石膏の１〜１０重量％望ましく
は１．５〜８重量係が適当である。

これより少なすぎると水中崩壊性という所望の効果が得
られなくなり、また多すぎると造粒性が悪（なるだけで
なく、粒状物が吸湿性を帯びるようになり、堆積中に粒
子同志が固結して好ましくない。

造粒は常法に従って例えばロツシエ型、ドラム型の転勤
造粒機を用いて行なうことができる。

以上のようにして得られる造粒物は常法に従って３００
〜４００℃の熱風で乾燥して４０〜７０℃の乾燥品とし
、その後篩分けを行ない、普通５〜１６メツシユのもの
を粒状石膏製品とする。

また、この粒度より大きいものは粉砕して小さいものと
共に工程戻り品として前段の混合工程へ戻し、再使用す
る。

本発明方法で製造された粒状石膏は、粒度がほぼ５〜１
６メツシユものであり、粒硬度も大きく、粉化性の少な
いものであって、輸送過程や施用時のハンドリング性に
優れたものであるとともに、それ自体として土壌改良剤
や育苗培土用原料等に利用できるものであって、農園芸
用資材として甚だ有用なものである。

また本願第２の発明に係わるものは水中又は土壌中での
水分による崩壊性がより好ましいものであって、速効性
に優れたものである。

なお、本発明において必要に応じ通常使用されている種
々の粘結剤を造粒補助剤として使用したり、また肥料物
質、農薬などを適宜使用したりすることができる。

実施例 １ 実験例で用いた副産石膏１００重量部に硫酸苦土肥料（
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｑ ５１．４％、５ｉ０２１９係）
を６重量部の割合で混合し、これをキルン型造粒機及び
キルン型乾燥機へ連続的に供給し、付着水分が殆んど零
になる程度まで乾燥して工程戻り品をつくった。

戻り品が一定量得られた後この戻り品１００重量部、消
石灰（ＣａＱ７６．１％）６部、上記硫酸苦土肥料６部
及び上記副産石膏１００重量部の割合で混合した。

得られた混合物を上記造粒機で希薄硫酸（４００重量部
１９重量部及び水を添加しながら造粒した後、上記乾燥
機で乾燥して５〜１６メツシユ粒の粒状石膏１１０重量
部を得た。

得られた粒状石膏についての物性を第２表に粒度分布を
第３表に示すが、造粒性は良好でかつ・・ンドリンクの
際の粉化も非常に少ないものであった。

実施例 ２ 湿式燐酸製造にともない副生ずる石膏（付着水分１１．
３％）１００重量部に加工苦土肥料（ＭｇＯ２３，２％
）を４重量部の割合で混合し、これを連続して実施例１
で使用した造粒機に供給し、造粒機内にてイースト発酵
糖蜜濃縮液（水分４５％、固形分４６％ ）４重量部を
添加した。

その後、実施例１で使用した乾燥機にて乾燥し、工程戻
り品（付着水分０．５％）をつくった。

戻り品がブ定量得られた後、この戻り品８０重量部、消
石灰６重量部、加工苦土肥料４重量部及び上記石膏１０
０重量部の割合で混合した。

得られた混合物を上記造粒機内にて希薄硫酸（４００重
量部１９重量部、上記イースト発酵糖蜜濃縮液４重量部
及び水を添加しながら造粒した後、上記乾燥機で乾燥し
て５〜１６メツシユ粒の粒状石膏１２０重量部を得た。

得られた粒状石膏についての物性を第４表に、粒度分布
を第５表に示すが、造粒性は良好でかつハンドラングの
際の粉化も少なく、また水中における崩壊も速いもので
あった。

なお、本明細書において、メツシュとはタイラー網フル
イによるものである。

また、付着水分は真空乾燥器において４５℃で５時間乾
燥したときの減量（係）で表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉状工水石膏に、塩基性物質と結晶水の一部または
   全部をなくした苦土塩類とを混合し、該混合物に該塩基
   性物質に対してほぼ中和当量ないしは中和当量より過剰
   の希薄鉱酸及び必要に応じ水を添加しながら造粒するこ
   とを特徴とする農園芸用粒状石膏の製造方法。 ２ 粉状工水石膏に、塩基性物質と結晶水の一部または
   全部をなくした苦土塩類とを混合し、該混合物に該塩基
   性物質に対してほぼ中和当量ないしは中和当量より過剰
   の希薄の鉱酸と、アルコール発酵廃液又はパルプ廃液及
   び必要に応じ水とを添加しながら造粒することを特徴と
   する農園芸用粒状石膏の製造方法。