(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燐源、カリウム源、補助要素源、微量要素源及びそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも一つの原料と組み合わされている窒素源を含む粒状複合肥料の成分を生成する連続的な方法であって、
アンモニアを含まず本質的に尿素とホルムアルデヒド源とから成る液体反応混合物を準備する工程と、
燐源、カリウム源、補助要素源、微量要素源及びそれらの混合物から成る群から選択される本質的に非吸収性の乾燥基質原料と共に前記液体反応混合物を混合機中へ導入し、それによって前記本質的に非吸収性の乾燥基質原料の外表面上へ前記液体反応混合物が連続的に加えられる工程と、
粒状複合物への前記基質原料の結合を促進するメチレン尿素反応生成物を形成するために前記液体反応混合物を前記基質原料に加えながら反応させ、そして、粒状複合肥料の成分を形成するために、前記液体反応混合物が反応する時に、低ずれ条件で、前記基質原料を同時に造粒させる工程と
を具備する方法。
【請求項２】
前記混合機がドラム造粒機であり、このドラム造粒機中で前記液体反応混合物が前記乾燥基質原料に加えられる請求項１記載の方法。
【請求項３】
７．０〜１０．０のｐＨと６０〜８５℃の温度とで尿素と液体尿素ホルムアルデヒド濃縮物とを混合することによって、尿素とホルムアルデヒドとの前記液体反応混合物が準備される請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記尿素ホルムアルデヒド濃縮物が、遊離ホルムアルデヒド及びジメチロール尿素を含むホルムアルデヒド及び尿素の初期縮合溶液である請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記基質原料に加えながらの前記液体反応混合物の前記反応が酸触媒の作用を受ける請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記燐源が、過燐酸石灰、重過燐酸石灰、燐酸カルシウム、ニトロ燐酸、燐酸カリウム、燐酸アンモニウム、アンモニア化過燐酸石灰及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記カリウム源が、塩化カリ、硫酸カリウム、燐酸カリウム、水酸化カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、硫酸マグネシウムカリウム及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記補助要素源が、元素硫黄、カルシウム塩、マグネシウム塩及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記塩が、燐酸塩、酸化物、硫酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記微量要素源が、鉄塩、マンガン塩、銅塩、硼素塩、亜鉛塩、モリブデン塩及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記塩が、燐酸塩、酸化物、硫酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩、硼酸塩、モリブデン酸塩及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記液体反応混合物を前記基質原料に加えながら反応させ同時に前記基質原料を造粒させることから生じる前記粒状複合肥料の成分が湿潤複合物であり、硬質の乾燥している本質的に砕けにくい複合肥料の粒子を生成するために前記湿潤複合物が乾燥させられる請求項１記載の方法。
【請求項１３】
過小寸法粒子及び過大寸法粒子を取り除くために、前記硬質の乾燥している本質的に砕けにくい複合肥料粒子がふるい分けられる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記基質原料に加えながらの前記同時の反応及び造粒工程における乾燥基質原料としての使用のために、前記取り除かれた過小寸法粒子が再循環させられる請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記取り除かれた過大寸法粒子は、押しつぶされて、前記基質原料に加えながらの前記同時の反応及び造粒工程における乾燥基質原料として再循環させられる請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状複合肥料の成分を生成する方法及びその様な方法によって生成された生成物に関するものである。更に詳しくは、本発明は、燐源及び／またはカリウム源及び／または補助要素源及び／または微量要素源及び／またはそれらの混合物と組み合わされている窒素源を含む粒状複合肥料の成分を生成する方法であって、尿素とホルムアルデヒドとの液体混合物から粒状複合肥料の成分を生成するために単一の反応／造粒工程を用いる方法に関するものである。本発明は、更に、その様な方法によって調合された粒状成分に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
様々な連鎖長のメチレン尿素重合体を含む尿素ホルムアルデヒド縮合物は、制御されたつまり緩慢な放出の窒素肥料として、これまで広く使用されてきた。更に、制御されたつまり緩慢な放出の肥料成分を生成するための種々の方法、詳しくは、肥料用途のための制御されたつまり緩慢な放出の尿素とホルムアルデヒドとの反応生成物を生成するための方法、が知られている。伝統的に、所望の肥料特性を備えるの必要とされる適切な重合度を達成するために、肥料用途のための制御されたつまり緩慢な放出の尿素−ホルムアルデヒド反応生成物が調合されてきた。
【０００３】
普通は、これらの生成物は、メチロール尿素を生成するためにアルカリ溶液中において高温で尿素とホルムアルデヒドとを最初に反応させることによって調合されてきた。反応混合物は、様々な連鎖長のメチレン尿素重合体を形成するためにメチロール尿素を重合させるために、その後に酸性化されていた。それから、ＮＰＫ複合粒状肥料を生成するために、反応成分で追加成分を作り出すこと及び／または複合粒状最終生成物を生成するために別個の造粒工程で結果の生成物を造粒させること等の更なる処理工程が反応工程の後に通常は必要とされていた。
【０００４】
例えば、米国特許第４，０８９，８９９号は、平均重合度が低く放出が緩慢な尿素ホルム化合物を調合するための制御された反応システムとして記載されているものを開示している。そこに開示されている方法は、４１（重量）％超の窒素含有量を有する窒素のみの肥料成分を生成するために、低温での長い反応時間の間の、酸触媒の存在下における尿素とホルムアルデヒドとの反応を含んでいる。この特許の方法が複合成分を生成するためには、時間がかかり且つ高価な、原料の多段階処理が必要とされ、このことは商業的に不利である。
【０００５】
米国特許第３，１９８，７６１号は、所望の粒径を有する粒状生成物を提供するために粉砕され且つふるい分けられる固形シートへ尿素−ホルムアルデヒド樹脂を反応させることによって生成物を生成する方法を開示している。これらの方法は、「ニトロホルム」法として知られており、この特許に記載されている様に窒素肥料の調合にのみ関係していて複合成分の生成には向けられていない。更に、米国特許第４，０８９，８９９号に関連して上記に議論されている様に、この特許の方法が複合成分を生成するためには、時間がかかり且つ高価な、原料の多段処理の実行が必要とされ、このことはその方法を商業的に不利にする。
【０００６】
制御されたつまり緩慢な放出の粒状肥料生成物を生成するための他の公知の方法が、例えば、米国特許第３，０７６，７００号、第３，７０５，７９４号及び第３，９８９，４７０号に開示されている。本質的に、そこに記載されている生成物は、乾燥され粉砕され且つ所望の粒径にふるい分けられる硬質泡に尿素−ホルムアルデヒド樹脂を反応させることによって生成されている。米国特許第３，１９８，７６１号に開示されており窒素のみの生成物の生成にのみ好適な技術とは反対に、これらの特許に開示されている方法は、発泡反応に先立って、燐塩及び／またはカリウム塩の様な他の細かくすりつぶされた添加剤を樹脂中へ懸濁させることによって、複合肥料の生成の柔軟性を有している。
【０００７】
従って、米国特許第３，０７６，７００号、第３，７０５，７９４号及び第３，９８９，４７０号に開示されている方法は、生成物中に広範囲のＮ−Ｐ−Ｋ少数元素比を生成する能力に関して進歩を示しており、窒素のみの生成物の生成に限定されていない。しかし、これらの方法は、縮合反応に不利に強い影響を与えることなく尿素ホルムアルデヒド樹脂中へ懸濁され得る固体の量の制限のために、Ｎ−Ｐ−Ｋ比の範囲において限定されている。更に、米国特許第３，０７６，７００号、第３，７０５，７９４号及び第３，９８９，４７０号の開示に従って生成される生成物は、取扱いや袋詰め等の結果として非常に砕け易くつまり脆く且つ粉末状になり易い、ということが分かった。また、これらの生成物は、低い均一性指数（低ＵＩ）に帰着する非常に広い粒径分布を有している。
【０００８】
米国特許第３，６７７，７３６号は、尿素ホルムの液体肥料懸濁液を生成するための多段方法を開示している。概括的には、その方法は、酸性化が後に続く、アンモニアの存在下におけるアルカリ性ｐＨでの尿素とホルムアルデヒドとの反応を含んでいる。その最終生成物は粒状複合肥料の成分よりもむしろ液体肥料であると述べられている。
【０００９】
米国特許第４，０２５，３２９号は、無担体生成物を生成するための別の方法を開示している。この方法では、例えば米国特許第３，７０５，７９４号及び第３，９８９，４７０号における開示に従って粒状生成物が形成され、それから、成分及び粒径の均一な生成物を生成するために他の要素または殺虫添加剤と共に粒状物が圧縮される。生成された粒状物の密度は１．４よりも大きく、粒径は３０メッシュよりも大きく、最大の粒状物対最小の粒状物の比率として３：１未満の比率を実質的に総ての粒状物が有している。再び、この特許に記載されている技術を用いる複合肥料の生成は商業的に不利な二段階方法を必要とし、生成された生成物は本質的に角張っており細粒に磨滅して取扱い中に粉末を発生させる。例えば、その生成物は貯蔵容器から注がれる時に粉末柱問題を引き起こす。この粉末柱は、生成粒子の角張っている縁の取扱い中における磨滅と、生成物への製造過程中における粉末の表面付着とに、起因している。更に、これらの高密度の生成物は、芝地への使用に関して分散性の問題を引き起こすことが分かった。この点については、これらの生成物の粒径が大き過ぎて、その生成物は散布後に芝地の草冠を貫くのに十分には分散しない。従って、その生成物は、表面に残り、靴やゴルフボール等が芝地上を動いていくときにそれらに拾い上げられる。
【００１０】
尿素ホルム肥料生成物を生成するための更なる実験的多段方法が、Thomas P.Murray等によって１９８５年にInd. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. の第４２０〜４２５頁に発表された「溶解尿素のホルムアルデヒドとの反応」という表題を付けられた記事に開示されている。そこに開示されている方法は、摂氏１３０度と摂氏１４０度との間の温度でパラホルムアルデヒドを溶解尿素中へ混合するか、または、パラホルムアルデヒドを尿素と予混合しその固体混合物を攪拌しながら摂氏１３０度に加熱することによる、溶解尿素のパラホルムアルデヒドとの反応を必要としている。その後、硬質シートを形成するために、何れかの手順から生じた溶解反応混合物が冷却され、粒状肥料生成物を形成するために、そのシートが第二の工程ですりつぶされる。
【００１１】
米国特許第４，３７８，２３８号及び第４，４１１，６８３号は、メチレン二尿素（ＭＤＵ）及びジメチレン三尿素（ＤＭＴＵ）の形の少なくとも６０％の重合窒素を有する放出の緩慢な粒状生成物を生成するための方法を開示している。肥料生成物を生成するためのそこに開示されている方法は、メチロール尿素を生成するために、尿素、ホルムアルデヒド及びアンモニアの水性混合物を高温で反応させる工程を含んでいる。その後、燐源及び／またはカリウム源が水性混合物中へ懸濁され、その反応混合物に酸が直接に添加される。乾燥されて最終生成物に粉砕される発泡された縮合反応生成物を形成するために、その酸性化された混合物が反応させられる。米国特許第４，３７８，２３８号及び第４，４１１，６８３号に開示されている方法に関して、最終生成物に粒状構造を備えるために液体を吸収することのできる吸収剤の担体を用いていない商業的に受け入れ可能な生成物を生成するために、その方法は経済的にはつまり便利には行われ得ないということが分かった。本発明の生成物の形成に使用することが必要とされていないが一般に使用されている担体の典型的な実例は、蛭石、真珠岩及びトウモロコシの穂軸である。
【００１２】
米国特許第５，１０２，４４０号は、尿素とホルムアルデヒドとの混合物を準備することと、本質的にはその混合物中の総てのホルムアルデヒドが完全に反応し且つ溶解しているつまり液体の尿素−ホルムアルデヒド樹脂が形成されるまで反応混合物を加熱することと、を具備する方法を開示している。その後、溶解している完全に反応した尿素−ホルムアルデヒド樹脂が小さな細かく分割されている固体材料粒子に吹きかけられ、所望の寸法の粒状生成物を生成するために、尿素−ホルムアルデヒド樹脂によって形成されているマトリックス中でその固体粒子を塊にするための結合剤としてその尿素−ホルムアルデヒド樹脂が作用する。その結果の生成物は、冷却して、緩慢な窒素放出特性を示す固い粒状の無担体生成物へ凝固することが可能である。この特許の教えに従って調合された生成物は、非常に好ましい機能的特徴を示すことが分かった。しかし、その特許に開示されている二段階方法の結果として、４０％以下の尿素含有量（好ましくは３０％未満、最も好ましくは２０％未満）と少なくとも５０％の重合窒素含有量（好ましくは６０％超、最も好ましくは８０％超）とを含む生成物の生成が可能な本発明の方法によって生成される様に低い尿素含有量と著しく高い重合窒素含有量とによって特徴づけられている窒素分布水準を有する生成物は生成され得ない。
【００１３】
更に、米国特許第５，１０２，４４０号に開示されている方法は、本発明の方法によって生成される生成物の様には、可変寸法粒状物の生成における多くの柔軟性を特に小さな粒径に関して提案しておらず、粒径の均一性（ＵＩ）も提案していない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、方法の費用効果性、尿素−ホルムアルデヒド反応生成物中に付加生成物を含む能力、及び従来技術の方法によって生成される生成物の物理的特性、の様な方法の欠点かまたは生成物の欠点かのどちらかのために、従来の方法の何れもが、所望の特性を有する制御されたつまり緩慢な放出の肥料の成分を生成するのに好適ではない。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
燐源、カリウム源、補助要素源、微量要素源及びそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも一つの原料と組み合わされている窒素を含む制御されたつまり緩慢な放出の複合肥料の成分を生成するための費用効果のある方法を提供することが、本発明の主な目的である。
【００１６】
別の目的は、例えば、生成物中における重合窒素の量、生成物中における窒素重合体の連鎖長、生成物の使用において与えられる窒素放出パターン、生成物の低サージ及び低燃焼性、粒径及び均一性の制御、及び生成物の性能一貫性に関して、所望の物理的及び化学的特性を有する均質な粒状複合肥料の成分を生成するための方法を提供することである。
【００１７】
本発明の更に特有の目的は、燐源、カリウム源、補助要素源、微量要素源及びそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも一つの乾燥成分に加えられる尿素とホルムアルデヒドとの液体混合物のそのままの、つまり、乾燥成分に加えながらの反応と、粒状複合肥料の成分を生成するために、同時にその乾燥成分を造粒させることとによって、制御されたつまり緩慢な放出の複合肥料の成分を生成するための方法を提供することである。
【００１８】
本発明の付加的な特有の目的は、低い尿素含有量と著しく高い重合窒素含有量とによって特徴づけられている窒素分布水準を有する制御されたつまり緩慢な放出の肥料の成分、更に詳しくは、４０（重量）％以下の尿素含有量（好ましくは３０重量％未満、最も好ましくは２０重量％未満）と少なくとも４０（重量）％の重合窒素含有量（好ましくは５０重量％超、最も好ましくは７０重量％超）とを含む肥料の成分、を生成するための方法を提供することである。
【００１９】
本発明の前述の及びその他の目的は、尿素とホルムアルデヒドとの液体混合物を準備することと、その様な液体混合物を燐源及び／またはカリウム源及び／または補助要素源及び／または微量要素源及び／またはそれらの混合物の様な乾燥基質に加えることと、を具備する方法によって達成される。それから、液体混合物が基質に加えられた後に、メチレン尿素反応生成物を形成するために液体混合物がそのまま反応させられ同時に基質が造粒されている。本発明の方法のこの単一段の反応／造粒工程で生成されたメチレン尿素反応生成物は、乾燥基質から複合粒状成分を生成することを促進するための結合剤として作用する。
【００２０】
本発明の方法によって調合された結果の粒状成分は、燐源、カリウム源、補助要素源及び／または微量要素源と組み合わされているメチレン尿素窒素源を含む完成した硬質の乾燥している本質的に砕けにくい複合肥料の成分を得るために、乾燥、ふるい分け及び冷却等を含む標準的な技術によって同様に更に処理されてよい、均質な複合肥料の成分である。
【００２１】
本発明の方法によって生成された生成物は、メチレン尿素を基剤とする従来の肥料の成分と比較して著しく改善された種々の機能的特徴を示すことが分かった。また、その生成物は、従来技術の複合肥料と比較して低い尿素含有量と著しく高い重合窒素含有量とによって特徴づけられている窒素分布水準を含む独特の化学分析を有することが分かった。更に詳しくは、本発明に従って生成された肥料成分は、４０（重量）％以下の尿素含有量（好ましくは３０重量％未満、最も好ましくは２０重量％未満）と少なくとも４０（重量）％の重合窒素含有量（好ましくは５０重量％超、最も好ましくは７０重量％超）とを含んでいる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の方法では、液体反応混合物を形成するために、好ましくは７．０〜１０．０程度のｐＨ及び６０〜８５℃程度の温度で、尿素とホルムアルデヒド源とを混合することによって、液体混合物が準備される。典型的なホルムアルデヒド源は「尿素ホルムアルデヒド濃縮物」の成分である。本方法で使用するための「尿素ホルムアルデヒド濃縮物」の成分は、多量の遊離ホルムアルデヒド及びジメチロール尿素を含むホルムアルデヒド及び尿素の初期縮合溶液である。液体反応混合物の準備における使用のためのホルムアルデヒドに対する尿素のモル比は、メチレン尿素の所望の連鎖長と最終生成物中で所望されている放出の緩慢な窒素の水準とに依存して、１．２程度から３．５程度に及ぶ。それから、結果の反応液体が、複合肥料成分の生成に必要な乾燥基質成分と共に、機械的に攪拌される装置、好ましくは回転造粒ドラム、中へ導入される。乾燥基質は、燐源、カリウム源、補助要素源及び／または微量要素源を含んでいる。更に、粒状成分への基質成分の結合を促進するメチレン尿素反応生成物を形成するための液体反応混合物のそのままの反応に触媒作用を及ぼすために、濃硫酸、塩酸、硝酸及び燐酸等の様な酸が、機械的に攪拌される装置（例えば、回転ドラム造粒機）中へ導入される。液体混合物のこのそのままの反応は、粒状複合肥料の成分を形成するための基質の造粒と同時に生じる。
【００２３】
メチレン尿素窒素源との反応のための好適な乾燥成分は、過燐酸石灰、重過燐酸石灰、燐酸カルシウム、ニトロ燐酸、燐酸カリウム、燐酸アンモニウム及びアンモニア化過燐酸石灰等並びにそれらの混合物の様な燐源を含んでいる。燐酸アンモニウムは液体燐酸のアンモニア化からそのまま導入されてよい。本発明の方法における使用のための好適なカリウム源は、塩化カリ、硫酸カリウム、燐酸カリウム、水酸化カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム及び硫酸マグネシウムカリウム等並びにそれらの混合物を含んでいる。ここでの使用のための好適な補助要素源は、元素硫黄や、燐酸塩、酸化物、硫酸塩、炭酸塩、塩化物及び硝酸塩等の様なカルシウム塩及びマグネシウム塩や、それらの混合物を含んでいる。好適な微量要素源は、燐酸塩、酸化物、硫酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩、硼酸塩及びモリブデン酸塩等の様な鉄塩、マンガン塩、銅塩、硼素塩、亜鉛塩及びモリブデン塩や、それらの混合物や、ＥＤＴＡキレート等の様な微量要素のキレートを含んでいる。例えば、本発明の方法における乾燥微量要素源として、次の代表的な原料、即ち、硝酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸第一鉄、硝酸第一鉄、硫酸マンガン、硝酸マンガン、硫酸銅、硝酸銅、硼酸、硼酸ナトリウム、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、モリブデン酸ナトリウム及びモリブデン酸アンモニウム等が使用されてよい。
【００２４】
本方法では、燐源及び／またはカリウム源及び／または補助要素源及び／または微量要素源と共に窒素を含んでおり回転ドラム造粒機の様な機械的に攪拌される装置内におけるそのままの一段階の反応／造粒によって調合される均質な複合肥料の成分が、通常は、３５〜７５℃程度の温度及び３．０〜５．０程度のｐＨで且つ定性的に湿潤な外観を有する湿潤な複合物の形でその装置から取り除かれ、その湿潤な砂の様な複合粒子生成物を乾燥粒状生成物に変えるためにこの湿潤な複合物は回転乾燥機中へ導入される。粒状生成物が乾燥機から取り除かれた後、「過大寸法」粒子及び「微粉」を区別するために粒状生成物がふるい分けられる。「過大寸法」粒子は、粒径を減少させるための補助的な粉砕操作で粉砕されて、再造粒される。「微粉」つまり過小寸法粒子は、回転造粒ドラム中における乾燥成分として更なる反応のためにそのドラム中へ直接に再循環させられる。肥料生成物を含んでいるその結果のふるい分けられた「好適寸法の」粒状窒素は、梱包及び流通の用意ができている。これらの粒状生成物は、均一な粒径であり且つ化学組成において均質であることが分かった。
【００２５】
本発明の方法は、従来の肥料生成物と比較して独特で且つ特殊な物理的特性及び官能性を有する生成物を生成することを意図されている。特に、その生成物は最高の均一要素分布を備えている均質な成分である。寸法ガイドナンバー（ＳＧＮ）の言葉で表示される粒径は制御されており（つまり、７０〜２８０程度の範囲で）、均一性指数（ＵＩ）の言葉で表示される粒径は従来の生成物よりも更に均一で且つ更に一貫して寸法を合わせられている。
【００２６】
ここで用いられている寸法ガイドナンバー（ＳＧＮ）という術語は、小数第二位までミリメートルで表示されそれから１００を乗じられた「平均粒子」の計算された直径である。更に正確には、ＳＧＮは、一方が総ての大きい方の寸法の粒子を有し他方が総ての小さい方の寸法の粒子を有する二つの等しい半分ずつに全粒子の集団を分割する粒径である。
【００２７】
更に、本方法によって生成された粒状複合成分は、他の生成物と比較して、平方インチ当たりの自由流れが大きく且つ少ない足跡及び草刈り機による拾い上げを示すことが分かった。最も重要なことには、本発明の方法によって生成された生成物は、芝地に散布されたときに従来の肥料生成物と比較して少ないサージ成長及び燃焼可能性を示し、また、芝地への回転または落下散布機による散布に更に調和している。
【００２８】
本発明の方法を用いて生成される成分は、本質的には、主元素植物要素源、補助元素植物要素源及び少量元素植物要素源、殺虫剤、補助剤または充填剤の様な他の好ましい添加剤を含む多種類の固体原料間の選択の問題である。従って、本方法は、燐要素及び／またはカリウム要素を、例えば、微粒子のＰ2 Ｏ5 源またはＫ2 Ｏ源として混ぜ合わせることによって広範囲のＮ−Ｐ−Ｋ比を有しており、また、必要であれば、広い多様性の他の植物要素、微量要素、殺虫剤並びに他の添加剤及び補助剤を含んでいる、好適な粒状生成物を生成するための事実上無制限の可能性を備えている。
【００２９】
下記の実施例は、前述の方法に従う本発明の実施の明細な実例である。総ての部及び百分率は、違う様に示されていなければ、重量である。
【００３０】
実施例１
１８３７ｋｇの尿素と、１１３４ｋｇの尿素ホルムアルデヒド濃縮物（ＵＦＣ−６３、Blagden Chemicals Ltd.によって供給される、多量の遊離ホルムアルデヒド及びジメチロール尿素を含むホルムアルデヒド及び尿素の初期縮合溶液）との液体反応混合物が、３０００リットルのバッチ反応器中へ導入された。３０ｋｇ程度の２０％濃縮水酸化ナトリウムの添加によって反応器中の液体混合物のｐＨが８．０〜９．０程度に調整され、溶液温度が６０〜７０℃程度に維持された。溶液の水分含有量は略１５重量％であった。（略５．２フィート×２０フィートの）回転ドラム造粒機中へ３０００ｋｇ／時程度の速度で液体混合物がポンプで注入された。ドラム造粒機は、次の送り速度の乾燥基質、即ち、プリル尿素−１６０ｋｇ／時、過燐酸石灰（ＳＳＰ）−３８９ｋｇ／時、重過燐酸石灰−２１３ｋｇ／時、硫酸カリ−１９２８ｋｇ／時、再循環処理微粉−略１４，０００ｋｇ／時、も送り込まれた。液体混合物と２８７ｋｇ／時の２０％濃硫酸とが、ドラム造粒機中の乾燥基質の回転床上へ二つの分離線を介して吹きかけられた。硫酸は液体反応混合物からのメチレン尿素の形成を開始させるための触媒として作用した。液体反応混合物を乾燥基質上へ分散させることを促進するために、付加的な５００ｋｇ／時の蒸気がドラム造粒機に添加された。反応液体と蒸気との組合せが、造粒機の回転床中における乾燥基質の塊状化を生じさせた。その結果の複合肥料の成分は、定性的に湿潤な外観を有しており、７５℃の温度及び４．２のｐＨでドラム造粒機から出た。湿潤な複合肥料の成分は、（略６．５フィート×６０フィートの）直接燃焼式の回転ドラム乾燥機中へ導入された。生成物は乾燥粒状生成物として華氏１６３度（摂氏７３度）の温度で出た。微粉（０．７ｍｍ未満）はふるい分けによって生成物から取り除かれ、結果の生成物は（略６．５フィート×４５フィートの）回転ドラム冷却機中で華氏９８度（摂氏３１度）程度の温度に冷却された。冷却された生成物は、過大寸法粒子及び微粉を取り除くために、１．４ｍｍのふるい及び０．７ｍｍのふるいによってもう一度ふるい分けられた。過大寸法粒子は押しつぶされて（微粉と共に）ドラム造粒機へ再循環させられた。「好適寸法の」粒子は、梱包及び流通のために、本発明の均質な粒状ＮＰＫ肥料生成物の生成を完成させるための通常の操作条件下で、油及び陶土で処理された。結果の粒状複合肥料の成分は、１９−３−１９のＮＰＫ分析と、重合メチレン尿素から得られた略７６％の窒素とを、有していた。尿素窒素は全体の２４％であった。生成物は典型的な９６のＳＧＮと５２のＵＩとを有していた。
【００３１】
実施例２
次の実施例は、補助要素（マグネシウム及び硫黄）を含む粒状複合肥料を生成するための実施例１の方法の使用を示している。この次の実施例は、本発明の方法によって可能な重合窒素量の柔軟性をも示している。実施例１の液体反応混合物が、実施例１の回転ドラム造粒機中の次の乾燥基質、即ち、尿素−１４２５ｋｇ／時、燐酸アンモニウム（ＭＡＰ）−５１０ｋｇ／時、硫酸カリ−８４７ｋｇ／時、菱苦土鉱−１４０ｋｇ／時、硫酸マグネシウム−１３４０ｋｇ／時、再循環生成物−５５００ｋｇ／時及び再循環処理微粉−１０，０００ｋｇ／時上へ、２０４７ｋｇ／時の速度で吹きかけられた。メチレン尿素反応を開始させるために、硫酸（２０％）も乾燥基質の回転床上へ１４３ｋｇ／時の速度で吹きかけられた。湿潤複合粒状肥料は回転ドラム乾燥機中で乾燥させられた。出口温度は摂氏７５度であった。生成物は摂氏３５度に冷却されてふるい分けられた。最終生成物は油及び粘度で処理された。最終生成物のＮＰＫ分析は、２７−５−８と２．６％のマグネシウム（Ｍｇ）及び４．６％の硫黄（Ｓ）とであった。メチレン尿素は窒素の４０％に貢献し、尿素は窒素の２４％に貢献した。生成物は９０程度のＳＧＮと５５程度のＵＩとを有していた。
【００３２】
実施例３
次の実施例は、微量要素（鉄及びマンガン）を含む粒状複合肥料を生成するための実施例１の方法の使用を示している。実施例１の液体反応混合物が、実施例１の回転ドラム造粒機中の次の乾燥基質、即ち、尿素−１７５ｋｇ／時、重過燐酸石灰−３３６ｋｇ／時、硫酸カリ−１０４６ｋｇ／時、硫酸第一鉄−４３７ｋｇ／時、硫酸マンガン−１６１ｋｇ／時、再循環生成物−７２２０ｋｇ／時及び再循環処理微粉−９２００ｋｇ／時上へ、２９２０ｋｇ／時の速度で吹きかけられた。メチレン尿素反応を開始させるために、硫酸（２０％）も乾燥基質の回転床上へ吹きかけられた。蒸気が１８０ｋｇ／時の速度で添加された。湿潤複合粒状肥料は回転ドラム乾燥機中で１．５％の水分に乾燥させられた。出口温度は摂氏７４度であった。生成物は摂氏３２度に冷却されて１．２ｍｍのふるい及び２．２ｍｍのふるいによってふるい分けられた。最終生成物は油及び粘度で処理された。最終生成物のＮＰＫ分析は、２２−３−１１と２％の鉄（Ｆｅ）及び１％のマンガン（Ｍｎ）とであった。メチレン尿素は窒素の７６％に貢献し、尿素は窒素の２４％に貢献した。生成物は１３５のＳＧＮと５１のＵＩとを有していた。
【００３３】
実施例４
この実施例は、ドラム造粒機の代わりに混合機／造粒機を用いる、微量要素を有する窒素複合肥料の生成を示している。硫酸銅（１３．３重量％）、硫酸第一鉄（５９．５重量％）、硫酸マンガン（１２．６重量％）、モリブデン酸ナトリウム（４．４重量％）及び硫酸亜鉛（９．２重量％）を互いに混合することによって、微量要素粉末の予混合が準備される。微量要素の予混合（７７５ｋｇ）は、機械的に攪拌されている混合機に添加され、２４８ｋｇの実施例１の液体反応混合物を吹きかけられる。硫酸（濃度２０％）が１７．４ｋｇの量で添加される。大きな粒子の塊状化を防止するのに十分な速度で混合物が攪拌される。湿潤複合混合物は、回転乾燥機中で乾燥され、その後に冷却され、１．２〜２．２ｍｍの粒径にふるい分けられる。結果の生成物は、８％の窒素（その１７％は尿素から、８３％は重合メチレン尿素から）、１４．２％の硫黄、３．３％の銅（Ｃｕ）、１３．３％の鉄（Ｆｅ）、４．０％のマンガン（Ｍｎ）、２．０％のモリブデン（Ｍｏ）及び３．２％の亜鉛（Ｚｎ）を有している。生成物は１３５程度のＳＧＮと５０程度のＵＩとを有している。
【００３４】
実施例５
この実施例は、他の乾燥基質源と組み合わされて使用される場合の、乾燥燐酸塩基質の代用品としての液体燐酸塩源の使用を示している。次の例外を除いて、同量の液体反応混合物及び乾燥基質を実施例１の方法が送り込まれる。乾燥過燐酸石灰及び乾燥重過燐酸石灰を使用する変わりに、６６ｋｇ／時の無水アンモニアによって中和されている３１２ｋｇ／時の５２％燐酸によって燐が供給される。充填剤として砂が３８５ｇ／時の速度で添加される。結果の生成物は実施例１の生成物と同じＮＰＫ分析及び物理的特性を有している。
【００３５】
ある程度の詳細な事項を有する好ましい形態で本発明が説明されたが、本開示は実施例のためにのみ成されたと理解されるべきである。付加請求項に規定されている様に、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、成分の詳細、方法の操作工程、及びそこで利用されている成分における多数の変更が明白である。
【００３６】
ここで用いられている均一性指数（ＵＩ）という術語は生成物中の「小さな粒子」の寸法と「大きな粒子」の寸法との比率であり、この比率は百分率で表されている。更に正確には、ＵＩは、９５％水準及び１０％水準に保持されている粒子の範囲における二つの極端な寸法の１００倍された比率である。１００という均一性指数（ＵＩ）は、総ての粒子が同じ寸法を有していることを意味している。５０という均一性指数（ＵＩ）を有している生成物では、試料中における小さな粒子は大きな粒子の寸法の半分である。