KR100336063B1 - 사문석을 이용한 황산고토 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

사문석(3MgO 2SiO₂2H₂O)분말을 황산에 첨가 유효성분을 용출하여 반응시킨 반응물에 암모니아수를 첨가하여 중성화시킴과 동시에 가용화시켜 고토비료, 균산질 비료, 유안등 반응생성물의 수율을 향상시킴에 특징이 있는 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법에 관한것임.

Description

사문석을 이용한 황산고토 비료의 제조방법{THE METHOD OF PREPARING FERTILIZER OF MAGNESIUM SUFATE SUBSTANCE FROM SERPEN TINE}

본 발명은 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법에 관한 것으로 상세하게는 산화마그네슘, 산화규석을 주성분으로 하는 사문석을 황산에 용해시켜 유효성분을 용출시킨 것에 암모니아수를 첨가하여 중성화시키므로서 규산염, 황산암모늄을 함유한 황산고토비료를 제조하는 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법에 관한 것이다.

종래 황산고토비료의 제조방법으로는 황산과 고토를 반응조에 넣고 반응시켜 대량의 황산고토비료를 제조하였으나 잔류하는 과량의 황산과 그로부터 발생하는 개스를 처리할수 있는 적절한 방법이 강구되지 않아 이를 제거하는데에 많은 어려움이 있었다.

또한 용성고토인비는 과린산석회와 같은 인비로서 중요한 것으로 한국과 같은 비교적 산성인 토양에 가장 적합한 것으로 그 제조방법은 사문암과 인광석을 파쇄 혼합하여 1400℃에서 소성용융하고 다시 급냉시킨후 분쇄하여 제품으로 한다.

따라서, 제조과정중 막대한 에너지가 소비되고 대형장치와 복잡한 공정이 요구되므로서 생산비용이 엄청나게 소요되는 문제점이 있다하겠다.

그 밖에 비료로서 사문암이 이용되는 경우는 고토과인산제조시 과인산석회와 사문암의 분말을 6 : 1의 비율로 혼합퇴적시켜 과인산석회중의 유리인산과 인산 1칼슘을 사문암중의 마그네슘과 반응시켜 인산 1마그네슘과 인산 2마그네슘으로 하여 식물에 흡수될수 있는 마그네슘으로 만든것이고, 이와 같은 고토과인산의 성질은 과인산석회와 큰차이가 없으며, 구용성인산함량은 15%이상이나 그중 수용성인 인산은 1% 정도에 불과하며 인산흡수력이 강한 토양에만 효력이 있고, 유효성고토는 약 3.5%으로 적은 편이다.

사문석을 황산으로 처리하여 모든 가용성 성분을 녹여 황산고토와 규산을 제조함은 물론 암모니아수로 처리하여 황산암모늄의 질소질비료를 얻되 우선 원료에 있어서 산화마그네슘과 규산함량이 많고 알루미나등 비료로서 크게 효용성이 없는 성분함량이 적은 원료로 선택하므로서 황산고토의 비료효과를 살리면서 논의 저위생산지에 크게 요구되는 규산질함량이 큰 비료를 얻으므로서 수답작에 있어서 도열병, 이화명충 등에 의한 피해의 경감, 도복억제, 질소시용기준의 증대 등을 기대할수 있는 사문석을 이용한 황산고토 비료를 제조함에 목적이 있다하겠다.

본 발명은 산화마그네슘, 규산함량이 많고 알루미나등 비효성분으로 크게 효용가치가 없는 성분이 적은 사문석을 이용한 황산고토 제조방법으로 이를 구체적으로 설명하면 반응속도와 분쇄에 소요되는 에너지를 적절히 고려하여 50-100메쉬로분쇄한 사문석분말 10중량부를 농황산 또는 희황산 30부에 첨가 반응시켜 유효성분을 용해시킨 반응물에 암모니아수를 소량식 적가하여 PH 6.5-7.5가 될 때까지 가용화시켜 반응생성물을 얻는 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법이라 할 수 있다.

위의 방법에서 사문석 분말에 황산의 농도에 따라 다르겠지만 용해하여 규소화합물 및 황산고토가 생산되고 녹는량은 농황산에서 희황산으로 갈수록 적어지고 암모니아수의 첨가에 따라서 가용화량이 많아지며 황산에 의해 녹는량과 암모니아수의 첨가에 의한 가용화량을 나타내면 표(1)과 같다.

표(1) 황산농도에 따라 용해되는 용해물의 량과 암모니아수 첨가에 따른 가용화량

상기 표(1)에서와 같이 황산의 농도가 희박해질수록 사문석 분말로부터 유효성분의 용해량이 적어지고 여기에 암모니아수를 첨가하므로서 가용화량이 증가함을 알 수 있다.

또 사문석 분말과 황산반응시는 상온(20℃)에서 약 40℃까지 온도가 상승하고 여기에 암모니아수를 첨가하면 산,염기의 중화반응으로 80℃가까이 까지 온도가 상승하므로 외부에서 온도를 가하지 않아도 반응기의 화합물의 반응율이 현저히 증가하였다.

결국 암모니아수의 증가로 중화반응은 물론 화합물의 반응율을 상승시킬수 있고 황산암모니움의 질소비료를 얻을 수 있다.

그 밖에 황산농도에 따라 생성된 황산고토질 비료의 성분을 알아보면 농황산의 경우는 MgSO₄30-35%, SiO₂25-30% 및 (NH₄)₂SO₄20-25%가 중점적으로 생성되었으며 석고(CaSO₄)가 미량생성되었다.

또 80-90%의 희황산에서는 황산마그네슘 30-35%, SiO₂25-28% 및 황산암모늄 20-22%가 생성되었으며 미량의 석고가 생성되었다.

또 60-70%의 희황산에서는 황산마그네슘이 25-30%, SiO₂20-25% 및 황산암모늄 15-20%가 생성되고, 미량의 석고가 생성되었으며 40-50%의 희황산에서는 황산마그네슘 15-20%, SiO₂15-17% 및 (NH₄)₂SO₄10-15% 생성되었으며 역시 미량의 석고가 생성되었으며 그 외에 비료성분으로 그다지 효용가치가 없는 원래 사문암의 구성성분으로 적은양이 함유된 알루미나, 산화철, 산화크롬 등의 반응물이라 할 수 있다.

이상에서와 같이 농황산이나 희황산 어느것을 사용해도 황산마그네슘, 실리카, 유안 등의 비료성분이 생성되지만 작업의 효율성을 고려해야하고 비료성분이 일정함량이상이 함유되어야만 효과적인 시비효과를 얻을 수 있으므로 적어도 황산농도 80% 이상이 적절하다 하겟다.

본 발명에 의한 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법은 우선 종래 황산고토비료, 용성고토인비 등의 제조방법에 비하여 공해유발 차원이나 에너지 소비 차원에서 훨씬 유리하고 비료성분에 있어서도 고토비료, 규산질비료, 유안 등의 복합적인 비료성분을 함유하므로서 효과적인 시비를 할수 있고, 특히 규산질비료의 성분비율이 높아 논의 저위생산지에 효과가 있고 벼농사의 도열병, 이화명충 등에 의한 피해를 경감할수 있으며, 질소질 비료의 과량시비로 발생하는 문제점을 경감할수 있고, 토양의 산성중화력은 생석회에 비하면 낮지만 용성인비에 비해서 우수하다.

그 밖에 본 방법에 의하여 제조된 비료는 다양한 비료성분이 일시에 요구되는 토양이나 식물에 유효하게 시비할수 있는 비료라할수 있다.

Claims (1)

1. 50-100메쉬로 분쇄한 사문석분말 10중량부를 농황산내지는 80% 이상의 회황산 30중량부에 첨가 반응시켜 유효성분을 용출하여 반응시킨 반응물에 암모니아수를 소량식 적가하여 PH 6.5-7.5 범위가 될 때까지 가용화시켜 황산마그네슘, 이산화규소, 유안 등의 반응생성물을 생성시킴을 특징으로하는 사문석을 이용한 황산고토비료의 제조방법