肥料原料用炼钢炉渣、肥料原料用炼钢炉渣的制造方法、肥料的制造方法及施肥方法技术

即使为降雨量多的地域、河川的泛滥多的地域的酸性土壤，也会没有水流导致的流失地、容易并且低成本地供给多种元素作为植物的肥料。[解决方案]本发明专利技术的肥料原料用炼钢炉渣以质量％计含有P2O5：2％以上且8％以下、MnO：3％以上且10％以下、硼：0.005％以上且小于0.05％、总铁：7％以上且小于15％、CaO：38％以上且48％以下、SiO2：22％以上且30％以下、硫：0.1％以上且0.6％以下、MgO：1％以上且8％以下、Al2O3：0.5％以上且3％以下，前述P2O5中的可溶性P2O5的比例为50％以上，前述MnO中的枸溶性MnO的比例为80％以上，所述肥料原料用炼钢炉渣的炉渣碱度大于1.5且为2.2以下，体积比重为1.9以上且2.8以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】肥料原料用炼钢炉渣、肥料原料用炼钢炉渣的制造方法、肥料的制造方法及施肥方法
本专利技术涉及肥料原料用炼钢炉渣、肥料原料用炼钢炉渣的制造方法、肥料的制造方法及施肥方法。
技术介绍
作为植物的生长所必需的元素，已知有氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、氧(O)、氢(H)、碳(C)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)、氯(Cl)。已知上述元素中，氮(N)、磷(P)、钾(K)被称为肥料的三要素，是植物大量需要的元素。另外，钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)被称为中量元素，可以说是仅次于上述三要素的植物所必需的元素。进而，对于铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、钼(Mo)、铜(Cu)、氯(Cl)而言，植物需要微量，因此也被称为微量元素。进而，上述元素中，硼(B)近年来逐渐判明是形成植物的根的细胞的细胞壁所必需的元素。另外，米、小麦、玉米等世界人口的主要粮食作物为除了上述元素以外、还大量需要硅(Si)的硅酸作物。用于对植物供给Ca、P、Si、Mg、Fe、Mn、B、S各元素的方法的一种当中有叶面散布。叶面散布中，对于各元素，例如使用下述物质。Ca：氯化钙P：磷酸二氢钾Mg：硫酸镁Fe：硫酸亚铁Mn：硫酸锰B：硼酸、Si：硅酸钾、S：硫酸钙(石膏)、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锰但是，由于叶面散布为作业花费工夫的方法，因此正在期望能够不依赖于叶面散布地使上述的各元素由根吸收的方法。另一方面，通过炼铁业的铁水预备处理及脱碳处理得到的炼钢炉渣由于包含各种矿物质作为其构成成分，因此如以下的专利文献1～专利文献9中所公开那样，作为肥料、土壤改良材料使用。例如，以下的专利文献1中对在炼铁工艺中的高炉铁水的铁水预备处理时通过脱磷处理回收的硅酸磷酸肥料用原料和所述硅酸磷酸肥料用原料的制造方法进行了报告。以下的专利文献2中报告了将由炼铁工艺的铁水预备处理工艺得到的炼钢炉渣作为原料来制造矿渣磷酸肥料的方法。以下的专利文献3中报告了由炼铁工艺的炼钢炉渣制成的炉渣粒有水稻的增收效果、也有温室效果气体的抑制效果。以下的专利文献4及专利文献5中报告了使用一个转炉型精炼炉依次实施脱硅处理及脱磷处理的铁水预备处理方法，以下的专利文献6中报告了通过炼铁工艺的铁水预备处理工序制造硅酸质肥料的方法。以下的专利文献7中报告了通过将仅包含不溶出性的硅酸的煤灰与熔融状态的不锈钢的炉渣混合来使硅酸的溶出成为可能的硅酸质肥料。以下的专利文献8中报告了肥料用含磷酸炉渣的制造方法，以下的专利文献9中报告了由炼铁工艺得到的磷酸质肥料原料的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5105322号专利文献2：日本特许第6040064号专利文献3：日本特许第5881286号专利文献4：日本特许第5983900号专利文献5：日本特开2016-29206号公报专利文献6：日本特许第4246782号专利文献7：日本特许第4040542号专利文献8：日本特许第6119361号专利文献9：日本特许第6011556号
技术实现思路
专利技术要解决的问题将包含P、Fe、Mn、Zn、Si、Ca、Mg、B、S等各元素的多种物质以能够期待各元素的肥料效果的比例施用会花费成本和工夫。另外，在土壤中施用包含各元素的物质的情况下，由于每个物质的比重不同，因此比重小的物质在降雨量多的地域、河川泛滥多的地域的土壤中有流失的可能性。其结果，有在植物栽培的一季期间必须在缺乏每种元素的平衡的条件下栽培植物。特别是在酸性土壤中，有Fe、Mn、B等元素流失从而不足的可能性。另外，在铝的含量高的酸性土壤中，还存在如下担心：铝发生离子化并与磷酸结合，结果成为磷酸铝，阻碍基于植物的根的磷酸吸收。从粮食的稳定供给的观点出发，在降雨量多的地域、河川的泛滥多的地域的酸性土壤中、特别是铝的含量高的酸性土壤中能够稳定地栽培米、小麦、玉米等硅酸植物也是极其重要的。因此，在降雨量多的地域、河川的泛滥多的地域的酸性土壤中、特别是铝的含量高的酸性土壤中，可以认为肥料的三要素中的P不足，进而可以认为微量元素中Fe、Mn、B等不足。另外，中量元素中，Ca、Mg为植物的根的生长、光合成所必需的元素。另外，所述Ca、Mg是以石灰、苦土的形式显示出碱性的、通过肥料分析法等测定的碱性成分的主要的构成元素，也是具有提高酸性土壤的pH从而改良至适于植物的栽培的pH的效果的元素。另外，中量元素中，S为含硫的氨基酸的生物合成所必需的元素，在大蒜、洋葱、葱等石蒜科或百合科植物的栽培中，为特别需要的元素。但是，S是添加至土壤中后被氧化而成为硫酸、使土壤酸性化、或通过硫酸盐还原细菌的作用被还原而成为化氢，成为根腐的原因的元素。另外，Si为稳定地栽培米、小麦、玉米等硅酸植物所必需的元素，从粮食的稳定供给的观点出发，也极其重要。如上所述，现状是正在谋求即使为降雨量多的地域、河川的泛滥多的地域的酸性土壤，也可以没有水流导致的流失、容易并且低成本地将P、Fe、Mn、Si、Ca、Mg、S、B等多种元素作为植物的肥料供给的肥料及施肥方法的开发。因此，本专利技术是鉴于上述问题而作出的，本专利技术的目的在于，提供即使为降雨量多的地域、河川的泛滥多的地域的酸性土壤，也可没有水流导致的流失、容易并且低成本地将多种元素作为植物的肥料供给的肥料原料用炼钢炉渣、肥料原料用炼钢炉渣的制造方法、肥料的制造方法及施肥方法。用于解决问题的方案本专利技术人等鉴于上述问题而进行了反复研究，结果为了供给P、Fe、Mn、Si、Ca、Mg、B、S等多种元素，开发专用于肥料原料用的炼钢炉渣及其制造方法、以及可以供给上述各元素的肥料的制造方法及施肥方法，完成了本专利技术。本专利技术的主旨如下。[1]一种肥料原料用炼钢炉渣，其以质量％计含有P2O5：2％以上且8％以下、MnO：3％以上且10％以下、硼：0.005％以上且小于0.05％、总铁：7％以上且小于15％、CaO：38％以上且48％以下，SiO2：22％以上且30％以下、硫：0.1％以上且0.6％以下、MgO：1％以上且8％以下、Al2O3：0.5％以上且3％以下，前述P2O5中的可溶性P2O5的比例为50％以上，前述MnO中的枸溶性MnO的比例为80％以上，以(CaO含量/SiO2含量)表示的炉渣碱度大于1.5且为2.2以下，所述肥料原料用炼钢炉渣体积比重为1.9以上且2.8以下。[2]根据[1]所述的肥料原料用炼钢炉渣，其含有2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体、及FeO-MnO-CaO-SiO2系固溶体。[3]根据[1]或[2]所述的肥料原料用炼钢炉渣，其中，前述硼中的枸溶性硼的比例为95％以上。[4]根据[1]～[3]中的任一项所述的肥料原料用炼钢炉渣，其粒径整体小于5mm，并且粒径小于600μm的炼钢炉渣的质量比例相对于总质量为60％以上。[5]一种[1]～[4]中的任一项所述的肥料原料用炼钢炉渣的制造方法，其中，以如下方式进行制造：对转炉型锅炉注入高炉铁水，使得以(与从炉口到铁水液面的长度相对应的出液高度/与从炉口到炉内底的长度相对应的炉内高度)来表示的空隙比率成为0.5以上且0.9以下，对前述转炉型锅炉中的前述高炉铁水添加锰矿石、含锰脱碳炉渣、及锰铁中的至少任一者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肥料原料用炼钢炉渣，其以质量％计含有P2O5：2％以上且8％以下、MnO：3％以上且10％以下、硼：0.005％以上且小于0.05％、总铁：7％以上且小于15％、CaO：38％以上且48％以下、SiO2：22％以上且30％以下、硫：0.1％以上且0.6％以下、MgO：1％以上且8％以下、Al2O3：0.5％以上且3％以下，所述P2O5中的可溶性P2O5的比例为50％以上，所述MnO中的枸溶性MnO的比例为80％以上，以CaO含量/SiO2含量表示的炉渣碱度大于1.5且为2.2以下，所述肥料原料用炼钢炉渣的体积比重为1.9以上且2.8以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.06.28 JP 2017-1260931.一种肥料原料用炼钢炉渣，其以质量％计含有P2O5：2％以上且8％以下、MnO：3％以上且10％以下、硼：0.005％以上且小于0.05％、总铁：7％以上且小于15％、CaO：38％以上且48％以下、SiO2：22％以上且30％以下、硫：0.1％以上且0.6％以下、MgO：1％以上且8％以下、Al2O3：0.5％以上且3％以下，所述P2O5中的可溶性P2O5的比例为50％以上，所述MnO中的枸溶性MnO的比例为80％以上，以CaO含量/SiO2含量表示的炉渣碱度大于1.5且为2.2以下，所述肥料原料用炼钢炉渣的体积比重为1.9以上且2.8以下。2.根据权利要求1所述的肥料原料用炼钢炉渣，其含有2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体和FeO-MnO-CaO-SiO2系固溶体。3.根据权利要求1或2所述的肥料原料用炼钢炉渣，其中，所述硼中的枸溶性硼的比例为95％以上。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的肥料原料用炼钢炉渣，其粒径整体小于5mm，并且粒径小于600μm的肥料原料用炼钢炉渣的质量比例相对于总质量为60％以上。5.一种权利要求1～4中的任一项所述的肥料原料用炼钢炉渣的制造方法，其中，以如下方式进行制造：对转炉型锅炉注入高炉铁水，使得以与从炉口到铁水液面的长度相对应的出液高度/与从炉口到炉内底的长度相对应的炉内高度来表示的空隙比率成为0.5以上且0.9以下，对所述转炉型锅炉中的所述高炉铁水添加锰矿石、含锰脱碳炉渣、及锰铁中的至少任一者，从插入至所述高炉铁水内的喷枪对所述高炉铁水吹入平均粒径为1mm以下的生石灰和/或碳酸钙、以及氧，在1300℃以上且1400℃以下使炉渣泡沫化而进行脱磷处理，使得以CaO含量/SiO2含量表示的炉渣碱度超过1.5且为2.2以下，并且使得炉渣中的MnO含量成为3质量％以上且10质量％以下。6.根据权利要求5所述的肥料原料用炼钢炉渣的制造方法，其中，将所述脱磷处理后的熔融炉渣注入到皿状的耐热性容器内并急速冷却，从而使其固化。7.根据权利要求6所述的肥料原料用炼钢炉渣的制造方法，其中，进行洒水，从而将所述脱磷处理后的熔融炉渣急速冷却。8.根据权利要求5～7中的任一项所述的肥...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤公夫，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP