ES2228026T3 - Metodo de granulacion de fertilizantes que contienen urea. - Google Patents
Metodo de granulacion de fertilizantes que contienen urea.Info
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Abstract
Método de granulación de una materia prima fertilizante que comprende las etapas de: - proporcionar un compuesto que contenga urea; - proporcionar una materia prima fertilizante que consista en sulfato de amonio en una distribución de tamaño de 3 de malla a aproximadamente 10 de malla; - introducir dicho compuesto que contiene urea y dicha materia prima fertilizante en una granuladora de tambor; - mantener en dicha granuladora de tambor una temperatura que sea suficiente para mantener dicho compuesto que contiene urea en un estado líquido; - mezclar dicho compuesto que contiene urea, en un estado líquido, con dicha materia prima fertilizante en dicha granuladora de tambor, de manera que la urea líquida se introduzca en la matriz de la materia prima fertilizante, obteniendo una mezcla, y - enfriar dicha mezcla para formar una materia prima fertilizante granulada que contenga gránulos de sulfato de amonio que tengan urea cristalizada dentro de los mismos.
Description
Método de granulación de fertilizantes que
contienen urea.
La presente invención se refiere a un método para
granular productos fertilizantes y más particularmente, la presente
invención se refiere a un método para impregnar un material
fertilizante con urea y formar un granulado.
El acrecentamiento de los compuestos
fertilizantes con un tratamiento con urea, normalmente mediante
pulverización o rociado, se ha llevado a la práctica en la técnica.
El aspecto menos deseable del tratamiento proviene del hecho de que
la urea es soluble en agua y puesto que actualmente se aplica
localmente, gran parte del compuesto se desperdicia simplemente por
el lavado con la lluvia, irrigación, etc. Este es un procedimiento
costoso con eficacia limitada. Se requieren un producto y un
procedimiento por medio del cual la urea pueda mezclarse o
cristalizarse dentro de la matriz fertilizante para superar el
problema del desperdicio. La presente invención soluciona este
problema.
El documento US 3,785,796 describe un
procedimiento para la producción de gránulos de sulfato de
amonio-urea a partir de urea y sulfato de amonio
mediante varios métodos de granulación. El procedimiento expuesto en
esta referencia sólo proporciona una matriz perlada de urea dentro
de la cual está intercalado el sulfato de amonio.
El documento US 4.554.004 describe un proceso
para la granulación de materiales fertilizantes. El procedimiento
tiene como resultado la preparación de materiales granulados en la
que se utiliza fosfato de urea como agente de granulación para
ayudar a la aglomeración de las partículas sólidas para dar gránulos
dimensionados de una manera relativamente uniforme. El fosfato de
urea actúa como recubrimiento para las partículas divididas y la
granulación se consigue a una temperatura dentro del intervalo
térmico plástico del fosfato de urea.
El documento EP 289074 describe un método para
producir gránulos de fertilizante que contienen urea y sulfato de
amonio mediante granulación en un lecho fluidizado de partículas.
Las partículas de sulfato de amonio se introducen primero en el
lecho fluidizado, donde se aplica la urea pulverizando un sistema
acuoso de urea sobre las partículas.
La presente invención tiene aplicabilidad en la
industria de los fertilizantes.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método mejorado para un fertilizante, para
incorporar urea en el fertilizante a partir de una fuente de la
misma.
Según la presente invención, el método de
granulación de una materia prima fertilizante comprende las etapas
de:
- -
- proporcionar un compuesto que contenga urea;
- -
- proporcionar una materia prima fertilizante que consista en sulfato de amonio en una distribución de tamaño de 3 de malla a aproximadamente 10 de malla;
- -
- introducir dicho compuesto que contiene urea y dicha materia prima fertilizante en una granuladora de tambor;
- -
- mantener en dicha granuladora de tambor una temperatura que sea suficiente para mantener dicho compuesto que contiene urea en un estado líquido;
- -
- mezclar dicho compuesto que contiene urea, en un estado líquido, con dicha materia prima fertilizante en dicha granuladora de tambor, de manera que la urea líquida se introduzca en la matriz de la materia prima fertilizante, obteniendo una mezcla, y
- -
- enfriar dicha mezcla para formar una materia prima fertilizante granulada que contenga gránulos de sulfato de amonio que tengan urea cristalizada dentro de los mismos.
Para facilitar el giro de las partículas dentro
del tambor, el tambor puede estar revestido con goma, Teflon^{MR},
neopreno, entre otros.
En vista del hecho de que los gránulos contienen
un grado relativamente alto de espacio intersticial vacío en virtud
de la estructura cristalina, este espacio proporciona un volumen
particularmente útil dentro del cual recristalizar la urea.
En cuanto al tipo de compuestos de urea que
pueden utilizarse en la práctica de la presente invención, los
ejemplos incluyen urea formaldehído, ortofosfato de
amonio-urea, polifosfato de
amonio-urea, ureaform, etc. Otros ejemplos adecuados
que son compatibles con la química implicada serán apreciados por
aquellos expertos en la técnica.
Para potenciar la humectabilidad de la materia
prima, puede añadirse un surfactante. El surfactante reduce la
tensión superficial del producto fertilizante lo suficiente, de
manera que la urea pueda fluir hacia dentro del fertilizante. Esto
tiene un valor significativo cuando la mezcla de urea y fertilizante
se enfría hasta por encima del punto de fusión de la urea puesto que
el resultado es la recristalización de la urea dentro de la matriz
del fertilizante.
Se ha encontrado que la recristalización de la
urea dentro de la matriz aumenta sustancialmente las propiedades que
se desean de los gránulos así formados. Normalmente, la resistencia
a la rotura de los aglomerados o los gránulos que contienen la urea
sobrepasa los 7 kilogramos. Esta característica es beneficiosa en
cuanto a que las partículas duras no producen grandes cantidades de
polvo; no se quiebran, desmenuzan, etc. durante el transporte;
proporcionan una solubilidad modificada y facilitan un uso para la
urea que no habría sido posible según la metodología actual en la
técnica.
Por tanto, habiendo descrito la invención de
manera general, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos que
ilustran realizaciones preferidas.
La figura 1 es una ilustración esquemática del
aparato para llevar el método a la práctica; y
la figura 2 es una fotografía de un gránulo de
sulfato de amonio con urea recristalizada dentro del mismo.
Números similares empleados en el texto denotan
elementos similares.
Haciendo referencia ahora a la figura 1, el
número 10 representa la materia prima fertilizante que puede ser
cloruro de potasio, sulfato de potasio, sulfato de amonio, entre
otros. La materia prima 10 se toma a partir de una fuente de la
misma, por ejemplo, un circuito de granulación de bandeja (no
mostrado).
La materia prima 10 se encuentra en una
distribución de tamaño de entre aproximadamente 3 de malla y
aproximadamente 10 de malla. El material se introduce en una
granuladora de tambor 12. Las granuladoras de tambor adecuadas serán
apreciadas por aquellos expertos en la técnica. Además de introducir
la materia prima 10 en el tambor 12, también se introduce una fuente
de compuesto 14 que contiene urea. La urea puede introducirse en la
granuladora 12 en un estado líquido o la granuladora 12 puede
calentarse lo suficiente de manera que se licue la urea en el
compuesto que carga urea. Como otra alternativa posible, la materia
prima inicial puede calentarse lo suficiente para inducir la fusión
de la urea en el compuesto.
Como etapa opcional, dependiendo de la naturaleza
de la química implicada, puede introducirse un surfactante 16
adecuado en la granuladora 12 para facilitar el transporte de la
urea líquida hacia dentro de la matriz de la materia prima
fertilizante. La mezcla, indicada en líneas generales por el número
18, se introduce entonces en un aparato 20 de enfriamiento. El
aparato puede comprender una granuladora de tambor adicional, un
lecho fluidizado o cualquier otro aparato de enfriamiento adecuado
que también facilite el movimiento del producto. Para inducir la
cristalización de la urea dentro del producto de materia prima, se
introduce un fluido de enfriamiento en la granuladora 20 por la
entrada 22 a contracorriente. El fluido de enfriamiento puede
comprender cualquier fluido que sea inerte en relación con la
química dentro del aparato 20 de enfriamiento. Como ejemplo puede
introducirse aire en el aparato 20 para enfriar la urea. La
cristalización tiene lugar en cualquier punto por encima de la
fusión de la urea (normalmente 110ºC) y el aire de enfriamiento
dentro del aparato 20 reduce la temperatura hasta aproximadamente
65ºC para producir un producto que sale del aparato por 24.
La rotación y la inclinación de las granuladoras
12 y/o 20 de tambor serán apreciadas por aquellos expertos en la
técnica. Estos parámetros dependerán de la naturaleza de la materia
prima entre otros factores.
El producto 24 se ilustra fotográficamente en la
figura 2, en la que se muestran los gránulos en un estado
sustancialmente esférico así como también en corte transversal. A
partir del examen de las secciones transversales queda claro que la
urea está cristalizada dentro de la matriz del fertilizante. Como se
sabe, los gránulos de fertilizante tienen normalmente desde
aproximadamente el 15% al 25% de volumen intersticial vacío. Esto
proporciona una oportunidad ideal para introducir urea líquida en la
matriz de la materia prima para la posible recristalización.
Se ha encontrado que a partir de la incorporación
de la urea surgen ventajas significativas, ventajas que incluyen,
por ejemplo, el aumento de la resistencia a la rotura de las
partículas. La resistencia a la rotura de los gránulos de sulfato de
amonio es normalmente de aproximadamente 2 kilogramos a
aproximadamente 3 kilogramos, mientras que una vez que la urea se ha
cristalizado dentro de la matriz, la resistencia a la rotura del
granulado tratado sobrepasa generalmente los 7 kilogramos. En el
caso de cloruro de potasio y sulfato de potasio, la resistencia a la
rotura de los gránulos previa al tratamiento es de aproximadamente 2
kilogramos a aproximadamente 3 kilogramos y los gránulos que
contienen la urea muestran una resistencia a la rotura de
aproximadamente 7 kilogramos a aproximadamente 8 kilogramos.
Como se ilustra en el gráfico, la urea se
disuelve rápidamente. Con el acrecentamiento del cloruro de potasio,
la velocidad de disolución se reduce significativamente,
proporcionando por tanto un producto fertilizante de liberación
lenta y de mayor duración que no se quiebra/disgrega, pero que se
disuelve progresivamente con una reducción sustancialmente uniforme
del diámetro con el tiempo.
Como se indicó anteriormente, hay ventajas
significativas adicionales que surgen a partir de la incorporación
de la urea. Una de las ventajas más atrayentes con la presente
invención es el hecho de que la proporción de NPKS puede adaptarse
eficazmente para producir cualquier razón deseada de nitrógeno,
fósforo, potasio y azufre. En el ejemplo de la figura 2, la razón de
NPKS es de
30-0-0-20.
Aunque en el presente documento se han expuesto
específicamente realizaciones de la invención, se entenderá que la
invención es susceptible de variaciones significativas sin apartarse
del espíritu, la naturaleza o el alcance de la invención
reivindicada y descrita.
Claims (6)
1. Método de granulación de una materia prima
fertilizante que comprende las etapas de:
- -
- proporcionar un compuesto que contenga urea;
- -
- proporcionar una materia prima fertilizante que consista en sulfato de amonio en una distribución de tamaño de 3 de malla a aproximadamente 10 de malla;
- -
- introducir dicho compuesto que contiene urea y dicha materia prima fertilizante en una granuladora de tambor;
- -
- mantener en dicha granuladora de tambor una temperatura que sea suficiente para mantener dicho compuesto que contiene urea en un estado líquido;
- -
- mezclar dicho compuesto que contiene urea, en un estado líquido, con dicha materia prima fertilizante en dicha granuladora de tambor, de manera que la urea líquida se introduzca en la matriz de la materia prima fertilizante, obteniendo una mezcla, y
- -
- enfriar dicha mezcla para formar una materia prima fertilizante granulada que contenga gránulos de sulfato de amonio que tengan urea cristalizada dentro de los mismos.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos gránulos tienen una distribución
de tamaño de aproximadamente 5 de malla a aproximadamente 10 de
malla.
3. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha urea comprende urea
formaldehído.
4. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha urea comprende ortofosfato de
amonio-urea.
5. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha urea comprende polifosfato de
amonio-urea.
6. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha urea comprende ureaform.
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