BRPI0707108A2 - composição de fertilizante fluido, aditivo escoável, seco, e, método de preparação de um aditivo escoável, seco - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO DE FERTILIZANTE FLUIDO, ADITiVO ESCOáVEL, SECO, E, MéTODO DE PREPARAçãO DE UM ADITIVO ESCOáVEL, SECO. Um aditivo escoável seco para fertilizantes à base de uréia aquosos, produzidos a partir de um polímero de uréia formaldeido sólido (UFP), N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT), e, opcionalmente, diciandiamida (DCD), em que o fertilizante líquido contendo o aditivo provê perda de nitrogênio reduzida do solo. De modo opcional, o aditivo seco pode ser também misturado com uréia fundida ou sólida, de modo a formar um fertilizante à base de uréia sólido, com perda de nitrogênio reduzida do solo.
Description
"COMPOSIÇÃO DE FERTILIZANTE FLUIDO, ADITIVO ESCOÁVEL, SECO,E, MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UM ADITIVO ESCOÁVEL, SECO"
Campo da Invenção
O campo da invenção refere-se a fertilizantes contendo uréia.De um modo mais específico, esta invenção refere-se a um aditivo escoável,seco, contendo N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT), polímero de uréia-formaldeído sólido (UFP), e, de modo opcional, diciandiamida (DCD), quepodem ser combinados com um fertilizante à base de uréia, de modo apreparar um fertilizante que proporcione perda de nitrogênio reduzida do solo.
Fundamentos da Invenção
O nitrogênio é um nutriente de planta importante. Em adição afósforo, potássio, e outros nutrientes, o nitrogênio é requerido para apoiar ocrescimento e o desenvolvimento da vida da planta. Algumas plantas, tais queos legumes, através de uma relação simbiótica com a bactéria Rhizobium,fixam o nitrogênio elementar da atmosfera e fixam este nitrogênio ao interiordo solo. No entanto, a maior parte das plantas desenvolvidas para produziralimentos para seres humanos e para animais requerem o uso de umfertilizante de nitrogênio, de modo a sustentar a sua produção agrícola.
O fertilizante de nitrogênio de alta análise, amplamente usadoe importante em agricultura, é uréia, CO(NH2)2. Embora a maior parte dauréia correntemente produzida seja usada como um fertilizante em sua formagranular, fertilizantes fluidos à base de uréia são também bem conhecidos.Como aqui usado, o termo "fertilizantes fluidos" abrange os fertilizanteslíquidos, isto é, soluções aquosas de fertilizantes, e fertilizantes em suspensão,isto é, composições de fertilizante que, em adição a água e a componentessolúveis em água contêm também componentes insolúveis, mantidos emsuspensão por um agente de suspensão, tal que a argila. Os fertilizantes emsuspensão são excelentes veículos para pesticidas e micronutrientes.
O fertilizante líquido à base de uréia mais usualmenteconhecido é uma solução aquosa de uréia e nitrato de amônio, referida nocomércio de fertilizantes como a uma solução de UAN. Estes fertilizantesfluidos são usados em uma variedade e colheitas, tais que o milho e o trigo.Quando aplicados ao solo úmido, o componente de uréia do fertilizante fluidose torna uma fonte de amônia como um resultado da hidrólise catalisada pelaurease, uma enzima produzida por numerosos fungos e bactérias. O processoé inteiramente exposto na patente US 5. 364. 438, que é incorporada a este atítulo referencial. Infelizmente, a hidrólise catalisada por urease converte, comfreqüência, a uréia para amônia mais rapidamente do que ela pode serabsorvida pelo solo, resultando em uma perda de amônia indesejável para aatmosfera através de um processo denominado de volatização.
Os inibidores de urease retardam a conversão de uréia paraamônia, estendendo o período de liberação de nitrogênio. Um inibidor deurease é N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT). Quando incorporado emum fertilizante à base de uréia, o NBPT reduz a taxa em que a uréia éhidrolisada para a amônia. Isto permite com que o nutriente nitrogênio estejadisponível para o solo e as plantas durante um período de tempo mais longo.O NBPT é amplamente reconhecido como um inibidor de urease efetivo, maso NBPT é, de modo notório, difícil de ser manipulado, devido ao fato de queo NBPT de classe industrial consiste em um material ceroso, pegajoso,sensível ao calor e sensível à água. Como um resultado, foi exposto umsistema de solvente na Patente U.S. N0 5.364.438 que permitiu com que asolução de NBPT fosse aplicada a UAN. No entanto, esta solução apresentoutanto problemas quanto à estabilidade, quanto problemas referentes àdistribuição e à dosagem ao interior do fertilizante fluido.
A Patente US 5.352.265, que é incorporada a esta a títuloreferencial, expõe um fertilizante granular, que compreende de cerca de 90 a99% de uréia, de 0,02 a 0,5% de NBPT e de cerca de 0 a 2,2% de DCD. ODCD é adicionado à uréia fundida como um sólido. Este produto granular éproduzido para ser diretamente aplicado à colheita de campo.
A presente invenção de um aditivo escoável seco é preparadaatravés do revestimento de um polímero de uréia- formaldeído sólido (UFP),com uma solução ou suspensão de NBPT em um solvente líquido, de modopreferido um solvente amida. De modo opcional, o UFP revestido pode sermisturado com DCD sólida. Antes da aplicação do fertilizante à colheita decampo, o aditivo escoável seco é misturado com uma solução de UAN ou deuréia aquosa, de modo a formar a composição de fertilizante contendo uréiafluida, ou misturada com uréia sólida ou fundida, de modo a formar umfertilizante à base de uréia sólido. A presente invenção provê uma composiçãode fertilizante fluida ou sólida, que é muito fácil de ser manipulada e que semantém estável, quando armazenada.
Sumário da Invenção
Todos os percentuais estão em peso, a não ser que indicado deoutro modo. A presente invenção consiste em uma composição de fertilizantefluido, que compreende uma solução aquosa de UAN ou de uréia, NBPT, e,de modo opcional, DCD. Um aditivo escoável seco para UAN ou para uréiaaquosa é preparado através do revestimento de um UFP sólido com umasolução ou suspensão de NBPT em um solvente líquido. NBPT está presenteno aditivo seco em uma quantidade de cerca de 0,40 a 15,0%. O UFP sólidoestá presente em uma faixa de cerca de 3,0 a 15, 0%. De modo opcional, oDCD sólido pode ser misturado com este UFP revestido em uma faixa de 40,0a 95,0%, e com dióxido de silício em uma faixa de a partir de cerca de 0 a3%. Antes da aplicação de UAN ou uréia, o aditivo seco é misturado comUAN ou uréia aquosa, em uma faixa de cerca de 0,4 a 2,5% de aditivo, demodo a formar a composição de fertilizante contendo uréia fluida. De ummodo alternativo, o aditivo escoável seco pode ser também adicionado à uréiafundida ou à uréia sólida e granulado, de modo a prover um fertilizante seco.
A composição da presente invenção pode ser aplicada a uma colheita decampo, de modo a minimizar a perda indesejável de amônia nitrogênio apartir da uréia aplicada superficialmente e a perda de nitrogênio no solo,devido ao lixiviamento e à desnitrificação de nitrato nitrogênio.
Descrição Detalhada da Invenção
O termo NBPT, conforme usado em toda esta especificação,refere-se não apenas a N- (n-butil) triamida tiofosfórica em sua forma pura,mas também a classes industriais ou a outras classes do material, que podeconter até 50% de impurezas. O NBPT preferida é de, pelo menos, 50% puro,o NBPT mais preferido sendo de mais do que 50% puro, em uma faixa decerca de 51 a 90 % puro. O NBPT está presente no aditivo escoável seco emuma faixa de cerca de 0,4 a 15,0%.
Uma solução ou suspensão de NBPT em um solvente amida,tal que N-alquil 2-pirrolidona, é usado para preparar o aditivo escoável secoda presente invenção. A solução ou suspensão contém entre cerca de 30% ecerca de 80% de NBPT, e, de modo preferido, entre cerca de 50% e cerca de75% de NBPT. A solução de NBPT pode ser preparada através da dissoluçãoou suspensão de NBPT em um solvente, selecionado a partir de um grupo deamidas líquidas, tais que uma N-alquil 2-pirrolidona, ou através da adição daN-alquil 2-pirrolidona ao sistema de produção de NBPT, de modo a produziruma solução de NBPT, preferivelmente a que recuperar um sólido de NBPTceroso. De modo alternativo, NBPT fundido, sem solventes adicionais, podeser usado para revestir o UFP na presente invenção.
O UFP sólido da presente invenção é, de modo preferido, umaresina de polimetil uréia com aproximadamente 0,6% de grupos metilolreativos. Ele possui partículas primárias de 0,1 a 0, 15 μm, formandoaglomerados de 3,5 a 6,5 μιη de diâmetro, em média. O UFP sólido preferidoé comercializado com PERGOPAK M® 2, uma marca registrada deAlbermale Corporation. O UFP sólido está presente no aditivo escoável secoem uma faixa de cerca de 3 a 15%. O UFP sólido mais preferido éPERGOPAK Μ® 2.
O DCD opcional da presente invenção possui, de modopreferido, uma faixa de partículas de cerca de 50 a 250 μm. O DCD estápresente no aditivo escoável seco na faixa de cerca de 40 a 95%. Em umamodalidade adicional da invenção, o aditivo escoável seco pode conter decerca de 1,0 a 20,0% de UFP sólido e de cerca de 99,00 a 70, 0% de DCD.
O equilíbrio da composição consiste, de um modo primário, deágua, e uma N-alquil pirrolidona pode também estar presente em pequenasquantidades. A composição pode também conter, de um modo opcional, umagente de suspensão, tal que uma argila, assim como outros aditivos, tais queum herbicida, um corante um estabilizador de NBPT, ou um micronutriente.Dióxido de silício, um agente de fluxo, está presente, de um modo opcional,em uma quantidade de até cerca de 3% do aditivo escoável seco.
O aditivo escoável, seco, preparado sem o DCD opcional,contém cerca de 1 a 80% de NBPT e cerca de 99 a 20% de UFP sólido.
O aditivo escoável seco é adicionado à solução de UAN, deuréia aquosa, ou de uréia sólida ou fundida, em uma faixa de cerca de 0,1 a 5,0% de aditivo, no produto final. De modo preferido, o aditivo escoável éadicionado em uma faixa de cerca de 0,4 a 2, 5% a UAN fluida ou a umasolução de uréia, ou misturas dos mesmos, de modo a formar um fertilizantefluido. O fertilizante à base de uréia da presente invenção contém de cerca de0,004 a 1, 50% de NBPT, de cerca de 0,040 a 0, 850% de DCD, ou de cercade 0,030 a cerca de 0,30% de UFP, e de cerca de 99,9 a 98, 0% de UANaquoso. De modo opcional, o fertilizante pode conter até cerca de 0,03% dedióxido de silício. O UAN aquoso contém uréia e nitrato de amônio em faixasde concentração de cerca de 15 a 50%. Uma faixa preferida é de cerca de 25 a 40%.
A composição de fertilizante fluido à base de UAN desteinvenção pode ser usada em todas as aplicações agrícolas, nas quais o UANseja correntemente usado. Estas aplicações incluem uma ampla faixa deespécies de turfa e de colheita, sistemas de agricultura e métodos de aplicaçãode fertilizante.
O exemplo que se segue destina-se a ilustrar a invenção e nãoestá presente de modo a limitar a invenção ou as reivindicações, de qualquerforma.
Exemplo
O exemplo consiste em uma preparação laboratorial de umacomposição de aditivo escoável seca.
200 gramas de solução de NBPT a 50% em N-alquil 2-pirrolidona foram adicionados a 73, 4 gramas de UFP sólido ( PERGOPAKM® 2) e 0,5 gramas de um corante azul ( FD & C blue # 1). A mistura foimisturada até que uma mistura uniforme fosse alcançada, conforme indicadopela distribuição da cor azul. A mistura foi misturada com 1270 gramas deDCD e adicionalmente misturada a uma cor uniforme, de modo a formar oaditivo escoável seco.
Tabela 1
Composição do Exemplo 1
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O aditivo escoável seco, preparado no Exemplo 1, foimisturado com UAN aquoso, de modo a formar um fertilizante à base defluido e testado quanto à eficácia como um inibidor de volatização de amônio,usando métodos de teste conhecidos daqueles versados na técnica de testes devolatização. Uma amostra de controle não continha NBPT e as três amostrasda invenção continham NBPT em níveis de 0,013%, 0,026% e 0,051%,respectivamente, na composição de fertilizante de UAN fluida final. Foiverificado que a presença de NBPT foi eficaz na redução da perda de amônia,em particular nos níveis de 0,026% e 0,051% quando comparada com a dofertilizante de UAN fluido sem NBPT (o controle).
Claims (20)
1. Composição de fertilizante fluido, caracterizada pelo fato deque compreende:a. NBPT em uma faixa de cerca de 1 a 80%, eb. UFP sólido, em uma faixa de cerca de 99 a 20%.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a composição inclui DCD.
3. Aditivo escoável, seco, para um fertilizante fluido contendouréia, caracterizado pelo fato de que compreende :a. NBPT em uma faixa de cerca de 0,40 a 15,0%;b. Diciandiamida em uma faixa de cerca de 40 a 95%;c. Dióxido de silício em uma faixa de cerca de 0 a 3%; ed. UFP sólido, em uma faixa de cerca de 3 a 15%.
4. Aditivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que é misturado com uma solução de uréia aquosa, de modo a formarum fertilizante fluido.
5. Aditivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que o aditivo é misturado com uréia fundida, de modo a formar umfertilizante sólido.
6. Composição de fertilizante fluido, caracterizada pelo fato deque compreende:a. NBPT na faixa de cerca de 0,004 a 1,5%;b. DCD em uma faixa de cerca de 0,040 a 0, 85%;c. dióxido de silício em uma faixa de cerca de 0 a 0,03%;d. UFP sólido, em uma faixa de cerca de 0,03 a 0,30%; ee. solução de UAN ou uréia aquosa, ou misturas das mesmasem uma faixa de cerca de 98,0 a 99,5 %.
7. Composição de fertilizante fluido de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a uréia aquosa é UAN.
8. Método de preparação de um aditivo escoável, seco, paraum fertilizante fluido à base de UAN5 caracterizado pelo fato de quecompreende:a. revestir um UFP sólido com NBPT, em que o NBPT éfundido ou em uma suspensão ou solução;b. adicionar DCD; ec. de modo opcional, adicionar dióxido de silício, em que asfaixas finais dos componentes são NBPT em uma faixa de 0,4 a 15%; DCDem uma faixa de cerca de 40 a 95%; dióxido de silício em uma faixa de 0 a 3%; e UFP em uma faixa de cerca de 3 a 15%.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que o aditivo é misturado com uma uréia aquosa, de modo a proverum fertilizante à base de uréia fluido, tendo a composição que se segue:a. NBPT em uma faixa de cerca de 0,004 a 1,5%;b. DCD em uma faixa de cerca de 0,040 a 0, 85%;c. dióxido de silício em uma faixa de cerca de 0 a 0,03%;d. UFP sólido em uma faixa de cerca de 0,03 a 0,30%; ee. uma uréia aquosa em uma faixa de cerca de 98 a 99,5%.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que a uréia aquosa é UAN.
11. Aditivo escoável seco, caracterizado pelo fato de quecompreende:a. de cerca de 1,0 a 30% de UFP sólido, eb. de acerca de 99,0 a 70% de DCD.
12. Aditivo escoável seco de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o aditivo é adicionalmente misturado comadubo sólido ou líquido, rejeito ou composto.
13. Método de preparação de um aditivo escoável, seco, paraum fertilizante fluido à base de UAN, caracterizado pelo fato de quecompreende:a. revestir um UFP sólido com BPT, em que o NBPT éfundido ou em uma suspensão ou solução;b. misturar DCD e UFP;c. misturar o UFP e NBPTjunto com o UFP e o DCD; ed. de modo opcional, adicionar dióxido de silício; em que asfaixas finais dos componentes são NBPT em uma faixa de cerca de 0,4 a 15%; DCD em uma faixa de cerca de 40 a 9%; dióxido de silício em umafaixa de cerca de 0 a 3%; e UFP em uma faixa de cerca de 3 a 15%.
14. Aditivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o NBPT é pelo menos 50% puro.
15. Aditivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o NBPT é uma solução ou suspensão em um solvente amida.
16. Aditivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o UFP é uma resina de polimetil uréia.
17. Aditivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o UFP é uma resina de polimetil uréia não-refinada.
18. Aditivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o aditivo contém um produto corante.
19. Aditivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aditivo é misturado com uma solução de uréia aquosa, demodo a formar um fertilizante fluido.
20. Aditivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aditivo é misturado com uréia fundida, de modo a formarum fertilizante sólido.
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