(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に３５〜５０％濃度の硫酸を加え、５０℃〜７５℃で軽焼マグネシアと硫酸の反応によって生じた１〜６水塩の硫酸マグネシウムをバインダーとして造粒した、ク溶性苦土成分５５wt％以上、および水溶性苦土成分３wt％以上を含むことを特徴とする粒状苦土肥料。
【請求項２】
水酸化マグネシウム６９〜８０wt％、軽焼マグネシア０〜１０wt％、硫酸マグネシウム９.５〜２０wt％を含む請求項１に記載する粒状苦土肥料。
【請求項３】
全水酸化マグネシウム１００重量部に対して硫酸マグネシウムが１１重量部以上である請求項１または請求項２のいずれかに記載する粒状苦土肥料。
【請求項４】
造粒体の硬さが３〜９kgfであり、水中での崩壊率が６０〜１００％である請求項１〜請求項３の何れかに記載する粒状苦土肥料。
【請求項５】
水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に３５〜５０％濃度の硫酸を加え、５０℃〜７５℃で軽焼マグネシアと硫酸を反応させ、１〜６水塩の硫酸マグネシウムを生成させて造粒することにより、ク溶性苦土成分５５wt％以上、および水溶性苦土成分３wt％以上を含む粒状苦土肥料を製造することを特徴とする方法。
【請求項６】
水酸化マグネシウム１００重量部に軽焼マグネシア２０〜３０重量部を加え、この混合物を造粒機に供給し、これに３５〜５０％濃度の硫酸２２.６〜４２.４重量部を加えて反応させながら造粒する請求項５の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ク溶性苦土成分と水溶性苦土成分の含有量が多く、かつ高硬度であって粉化し難く、しかも土壌に施肥した際には崩壊性の良い粒状苦土肥料とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒状化肥料は施肥や運搬などの取扱いが容易であるため広く利用されており、機械的強度が大きくて粉化し難く、しかも土壌中や水中では容易に崩壊して肥効を高める粒状肥料が求められている。苦土肥料についても同様であり、軽焼マグネシアに水を加えて造粒する際に塩化ナトリウム等の金属塩を添加して造粒体の硬度を高めた粒状苦土肥料（特開平９−１８８５８７号公報）や、水酸化マグネシウムにバインダーとして硫酸マグネシウム溶液を予め添加し、さらに水を加えて造粒した粒状水酸化苦土肥料（特開平１１−３４３１８７号公報）などが従来知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、軽焼マグネシアを水で造粒したものは、軽焼マグネシアが水と極めて反応し易く水酸化物を生じて凝結固化するため、塩化ナトリウム等を添加しても十分に反応を調整するのは難しく、水中等での崩壊性が著しく低下した造粒体になる。一方、水酸化マグネシウムに硫酸マグネシウム溶液を予め添加し、これに水を加えて造粒しても硫酸マグネシウム水和物は必ずしも１〜６水塩にならないのでバインダーの効果は向上しない。従って、造粒体の硬度は殆ど改善されず、しかも水中崩壊性はむしろ低下する等の問題がある。さらに、この方法では水溶性苦土成分を３wt％以上含有する苦土肥料は得られない。
【０００４】
本発明は従来の苦土肥料における上記問題を解決したものであり、ク溶性苦土成分と水溶性苦土成分の含有量が多く、かつ高硬度であって粉化し難く、しかも土壌中や水中では崩壊性の良い粒状苦土肥料とその製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、〔１〕水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に３５〜５０％濃度の硫酸を加え、５０℃〜７５℃で軽焼マグネシアと硫酸の反応によって生じた１〜６水塩の硫酸マグネシウムをバインダーとして造粒した、ク溶性苦土成分５５wt％以上、および水溶性苦土成分３wt％以上を含むことを特徴とする粒状苦土肥料に関する。
【０００６】
本発明の粒状苦土肥料は、〔２〕水酸化マグネシウム６９〜８０wt％、軽焼マグネシア０〜１０wt％、硫酸マグネシウム９.５〜２０wt％を含む粒状苦土肥料、〔３〕全水酸化マグネシウム１００重量部に対して硫酸マグネシウムが１１重量部以上である粒状苦土肥料、〔４〕造粒体の硬さが３〜９kgfであり、水中での崩壊率が６０〜１００％である粒状苦土肥料を含む。
【０００７】
また、本発明は、〔５〕水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に３５〜５０％濃度の硫酸を加え、５０℃〜７５℃で軽焼マグネシアと硫酸を反応させ、１〜６水塩の硫酸マグネシウムを生成させて造粒することにより、ク溶性苦土成分５５wt％以上、および水溶性苦土成分３wt％以上を含む粒状苦土肥料を製造することを特徴とする方法、〔６〕水酸化マグネシウム１００重量部に軽焼マグネシア２０〜３０重量部を加え、この混合物を造粒機に供給し、これに３５〜５０％濃度の硫酸２２.６〜４２.４重量部を加えて反応させながら造粒する製造方法に関する。
【０００８】
本発明の粒状苦土肥料は、従来のような水酸化マグネシウムに硫酸マグネシウム溶液を添加するのではなく、造粒時に水酸化マグネシウムと軽焼マグネシア(MgO)の混合物に硫酸を加え、軽焼マグネシアと硫酸の反応によって硫酸マグネシウムを生成させ、あるいは硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウムを生成させ、この生成した硫酸マグネシウム等を利用して造粒したものであり、硫酸マグネシウム溶液を予め添加した従来のものよりも見掛比重が大きく高硬度である。しかも土壌中や水中での崩壊性が良く、かつク溶性苦土成分および水溶性苦土成分の含有量が高い粒状苦土肥料である。
【０００９】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を実施態様に基づいて具体的に説明する。
本発明の粒状苦土肥料は、水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に硫酸を加え、軽焼マグネシアと硫酸の反応によって生じた硫酸マグネシウム、あるいは硫酸マグネシウムと共に新たに生成した水酸化マグネシウムをバインダーとして造粒した粒状苦土肥料であり、具体的には、水酸化マグネシウムに軽焼マグネシアを混合し、造粒時に、この混合物に硫酸を加えて軽焼マグネシアと反応させ、硫酸マグネシウムを生成させて、あるいは硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウムを生成させて造粒したものであり、ク溶性苦土成分５５wt％以上、および水溶性苦土成分３wt％以上を含むものである。
【００１０】
水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に硫酸を加えると、軽焼マグネシア(MgO)と硫酸の反応によって主に硫酸マグネシウム(MgSO4・nH2O、n＝1〜6)が生成し、硫酸の濃度に応じて新たに水酸化マグネシウムが生成する。本発明の粒状苦土肥料は水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物に造粒時に硫酸を加え、生成した硫酸マグネシウムを主なバインダーとして造粒を行う。また、新たに生じた水酸化マグネシウムを利用して造粒体の硬度を高める。なお、最初の原料として用いる水酸化マグネシウムは水分を加えても反応せず、バインダー作用および硬化作用は示さないが、軽焼マグネシウムと自由水との反応によって生じた水酸化マグネシウムは生成時に硬化作用を示すので、本発明はこれを造粒体の硬度向上に利用する。
【００１１】
造粒時に生成する硫酸マグネシウムは１〜６水塩が好ましく、２〜６水塩がより好ましい。７水塩の硫酸マグネシウムにはバインダー作用が無く、良好な造粒体を得ることができない。１〜６水塩の硫酸マグネシウムを生成させるには、造粒時の反応温度を５０℃〜７５℃に制御するのが好ましい。反応温度が５０℃より低いと生成する硫酸マグネシウムが７水塩になる傾向が強く、造粒体の硬度が発現しない。一方、反応温度が７５℃より高いと、１水塩の硫酸マグネシウムが主に生成し、砂状化しやすくなり、粒状製品の収率が低下するので７５℃を超えないほうが好ましい。
【００１２】
また、この反応時に生成する１〜６水塩の硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウムの量比が造粒体の硬度および崩壊性に大きな影響を及ぼす。すなわち、水酸化マグネシウムの生成量が多いと造粒体が凝結固化し易くなり、良好な崩壊性を得るのが難しくなる。硫酸の添加によって生成する硫酸マグネシウムと生成する水酸化マグネシウムの量比〔Ｍｇ(ＯＨ)2／ＭｇＳＯ4〕は１.４５以下が好ましく、１.０５以下がより好ましい。なお、出発原料として最初から含まれる水酸化マグネシウム量を勘案すると、全水酸化マグネシウム１００重量部に対して硫酸マグネシウムは１１重量部以上、好ましくは１１.９重量部以上が適当であり、１２.６重量部以上がより好ましい。
【００１３】
硫酸マグネシウムの生成時に水酸化マグネシウムの生成を抑制するには、軽焼マグネシアと反応する過剰な水の存在を抑制すればよく、このためには３５％〜５０％濃度の硫酸を用いるのが好ましい。硫酸濃度が３５％より低いと、過剰な水が多くなり、この水が軽焼マグネシアと反応して多量の水酸化マグネシウムを生じ、造粒体の凝結固化が著しくなり、水中での崩壊性が大幅に低下する。硫酸マグネシウムの生成反応において、硫酸の濃度が３５％以上であれば自由水が少なく、新たな水酸化マグネシウムの生成を抑えることができる。なお、硫酸濃度が５０％より高いと、造粒体の硬度や崩壊性には問題ないが、造粒体が小粒化し、製品の収率が低下するので、３５％〜５０％濃度の硫酸が好ましい。
【００１４】
なお、造粒体中のマグネシウム比を高めるには、出発原料（水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物）に含まれる軽焼マグネシア量に対して高濃度の硫酸、好ましくは３５〜５０％濃度、より好ましくは４０〜５０％濃度の硫酸を用い、水酸化マグネシウムの新たな生成を抑制すると良い。
【００１５】
本発明の粒状苦土肥料の製造方法としては、例えば、水酸化マグネシウム１００重量部に軽焼マグネシア２０〜３０重量部を加えた混合物を粉砕機に入れ、平均粒径１０μm前後に粉砕した後に、造粒機に供給し、これに３５〜５０％濃度の硫酸２２.６〜４２.４重量部を加えて反応させながら造粒する。
【００１６】
本発明の粒状苦土肥料は、以上のように、硫酸マグネシウム溶液を予め添加するものとは異なり、水酸化マグネシウムと軽焼マグネシアの混合物を出発原料として用い、造粒時に硫酸を加え、水酸化マグネシウムの生成を抑制しながら硫酸マグネシウム１〜６水塩を生成させ、これをバインダーとして造粒するので、生成した硫酸マグネシウムによって造粒体の粒子全体が均一に結合され、高硬度でありながら、水中での崩壊性の良い造粒体が得られる。因みに、本発明の造粒体は、硬さが概ね３〜９kgf、好ましくは５〜８kgfであり、見掛比重１.０〜１.１程度、水中での崩壊率は６０〜１００％、好ましくは８５〜１００％である。
【００１７】
また、本発明の粒状苦土肥料は苦土原料にあらかじめ硫酸マグネシウムを配合するものではなく、出発原料として軽焼マグネシアを混合して用いるので、マグネシウム含有比の高い苦土肥料を得ることができる。具体的には、例えば、ク溶性苦土成分(主に水酸化マグネシウムおよび軽焼マグネシア)５５wt％以上であって水溶性苦土成分(主に硫酸マグネシウム)３wt％以上、好ましくは、ク溶性苦土成分５５.２〜５８.５wt％であって水溶性苦土成分３.２〜４.２wt％の苦土肥料を得ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に示す。
各試料（No.1〜No.6）について、表１に示す配合比に従い、水酸化マグネシウムに軽焼マグネシアを加えて粉砕した混合物を造粒機に供給し、これに硫酸を加えて反応させながら造粒した。造粒効果を表１に示した。得られた造粒体のク溶性および水溶性マグネシウムの含有量等、硬度、水中崩壊率、見掛け比重を表２に示した。また、その成分比等を表３に示した。なお、水中崩壊性の試験は肥料品質保全協議会が定めた方法に従った。
【００１９】
試料No.1（比較例）は、添加する硫酸の濃度が３０％と低いために、軽焼マグネシアと硫酸との反応によって生じる硫酸マグネシウムが１〜６水塩となる量よりも過剰な自由水が存在し、この過剰な水が軽焼マグネシアと反応して多量の水酸化マグネシウムを生成する。さらに過剰な水の存在によって粒径が必要以上に大きくなり、このため造粒体の見掛け比重１.２１、硬さ１０kgf以上になり、水中での崩壊性が極端に低下する。
【００２０】
試料No.２〜No.６（実施例）は、試料No.１より高い濃度(３５〜５０％)の硫酸を用いた例であり、生成した硫酸マグネシウムは何れも６水塩である。これらの試料No.２〜No.６は何れも造粒体の硬度は高いが、水中での崩壊率は６０〜１００％であり、水中崩壊性が良い。このうち試料No.３,４,５は生成した硫酸マグネシウムに対する水酸化マグネシウムの生成比〔生成Mg(OH)2/生成MgSO4〕が０〜１.０５と低く、造粒体の凝結固化が抑制されているので、造粒体の水中での崩壊率が８５〜１００％と高い。なお、試料No.５は硫酸による自由水の持ち込みが殆どないので造粒時に水酸化マグネシウムが生成しないが、造粒体の粒径は小粒化の傾向を示している。試料No.６は他の試料よりも水酸化マグネシウムに対する軽焼マグネシアの量比を多くした例（軽焼マグネシアと硫酸の量比は他と同様）であり、硫酸マグネシウムの生成量が多く、造粒体の硬度は適度であって水中崩壊率は１００％である。また、これら試料No.１〜６において、造粒体のク溶性苦土成分(表２中：C-MgO)は何れも５５wt％以上であり、水溶性苦土成分(表２中：W-MgO)は何れも３wt％以上である。
【００２１】
【表１】
0004997656.tif 000002
【００２２】
【表２】
0004997656.tif 000003
【００２３】
【表３】
0004997656.tif 000004
【００２４】
【発明の効果】
【０００４】
本発明の粒状苦土肥料は、以上のように、ク溶性苦土成分と水溶性苦土成分の含有量が多く、かつ高硬度であって粉化し難く、しかも土壌中や水中での崩壊性に優れる。