ES2286500T3 - Procedimiento para la manufactura de fertilizantes de fosfato de amonio que contienen azufre. - Google Patents
Procedimiento para la manufactura de fertilizantes de fosfato de amonio que contienen azufre. Download PDFInfo
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Abstract
Una viga de impacto que comprende una matriz de polímero y una estructura de refuerzo de metal, comprendiendo dicha estructura de refuerzo de metal al menos un elemento alargado (106) de metal, caracterizada porque dicho elemento alargado de metal tiene un alargamiento plástico de rotura de más de 3%, teniendo dicho elemento alargado de metal una resistencia a la tracción RM de menos de 2000 MPa.
Description
Procedimiento para la manufactura de
fertilizantes de fosfato de amonio que contienen azufre.
La invención se refiere a un procedimiento para
la manufactura de fertilizantes de fosfato de amonio que contienen
azufre.
La invención se refiere además a fertilizantes
del tipo fosfato de amonio que contienen azufre, tales como fosfato
de diamonio que contiene azufre (S-DAP), fosfato de
mono-amonio que contiene azufre
(S-MAP) o compuestos de
nitrógeno-fósforo-potasio basados en
fosfato de amonio que contienen azufre (S-NPK).
La invención se refiere además a la utilización
de estos fertilizantes que contienen azufre, especialmente para
productos agrícolas de cultivo en suelos deficientes en azufre.
En tiempo anterior se ha dedicado una ingente
cantidad de trabajo a la producción de fertilizantes que contienen
azufre. La creciente demanda mundial de fertilizantes que contienen
azufre deriva del descubrimiento de que los bajos rendimientos las
cosecha en ciertos casos pueden estar relacionados con deficiencias
de azufre en el suelo. Un ejemplo de especie que requiere una alta
cantidad de azufre es la Canola. La Canola es un cultivo rentable
importante en Alberta, Canadá, y tiene elevados requerimientos de
azufre en cualquier etapa de su crecimiento. Una escasez de azufre
puede dar lugar a graves reducciones del rendimiento de la
cosecha.
Los procesos de manufactura para fertilizantes
que contienen azufre del tipo fosfato de amonio suponen
frecuentemente la utilización o incorporación de sulfatos, véase,
por ejemplo, Patente estadounidense 4.377.406, o Patente
estadounidense 4.762.546. Una desventaja de los sulfatos es que son
muy móviles en el suelo y lixiviables. El azufre elemental no se
arrastra del suelo por lixiviación como lo hacen los sulfatos. Es,
por tanto, más ventajoso que el azufre esté presente en forma de
azufre elemental. Además, el azufre elemental ofrece algunos
beneficios adicionales a los fertilizantes ya que el azufre
elemental actúa como fungicida frente a ciertos micro organismos,
como un pesticida frente a ciertas plagas de de suelos y plantas,
contribuye a la descomposición de residuos vegetales y mejora la
utilización de fósforo y nitrógeno y reduce el pH de suelos
alcalinos y calcáreos.
Según esto, es ventajoso incorporar azufre como
azufre elemental a los fertilizantes que contienen azufre.
Los procedimientos para la manufactura de
fertilizantes que contienen azufre, cuando se utiliza azufre
elemental son conocidos en la especialidad. La mayor parte de los
métodos supone la incorporación de azufre fundido al
fertilizante.
En la Patente estadounidense 5.653.782, se
describe un procedimiento para la manufactura de fertilizantes que
contienen azufre, donde se calienta un substrato que contiene
partículas de fertilizante, a temperatura por encima del punto de
fusión del azufre y se mezcla con azufre. Según la Patente
estadounidense 5.653.782, el azufre se funde por el calentamiento
proporcionado por las partículas de fertilizante precalentadas,
produciéndose con ello un recubrimiento homogéneo sobre las
partículas de fertilizante.
La Patente estadounidense 3.333.939, describe el
recubrimiento de gránulos de fosfato de amonio con azufre fundido.
Los gránulos se recubren en una unidad de recubrimiento separada, en
la que se introduce el azufre como alimentación, por contacto de
los gránulos con azufre fundido o con una solución de polisulfuro de
amonio. A continuación, se secan los gránulos recubiertos.
Alternativamente, la Patente estadounidense 3.333.939 señala un
procedimiento para preparar partículas de fertilizante que contiene
azufre en el que el azufre se interdispersa a través de las
partículas. En este procedimiento, se dejan reaccionar el amoniaco y
el ácido fosfórico para formar fosfato de amonio. El fosfato de
amonio formado se introduce entonces como alimentación en un
granulador en que se mezcla con urea y azufre seco. Los gránulos
obtenidos se secan en una secadora. La desventaja del primer
procedimiento de la Patente estadounidense 3.333.930 es que el
recubrimiento impide una distribución uniforme de sulfato de amonio
y azufre en el suelo. El segundo procedimiento tiene la desventaja
de requerir el manejo de azufre sólido. El manejo y trituración del
azufre sólido es muy peligroso debido al polvo y riesgos de
explosiones. Tal como se menciona en una revisión hecha por H. P.
Rothbaum y col. (New Zeeland Journal of Science, 1980, volumen 23,
377), los peligros de explosión se deben siempre al polvo de azufre
que es inflamable. Se necesita por tanto desarrollar un
procedimiento más complejo para lograr la seguridad del proceso.
La Patente estadounidense 5.571.303 describe un
procedimiento para la manufactura de fertilizantes en que se hacen
reaccionar primero amoniaco, agua y ácido fosfórico para formar
fosfato de amonio. A continuación, la mezcla fosfato de amonio/agua
se mezcla con azufre fundido. La mezcla así obtenida se mantiene a
temperaturas de 120-150ºC hasta la granulación. Una
desventaja de este procedimiento es que debido al comportamiento de
fosfato de amonio o bien se necesita mucha agua para mantener la sal
disuelta o, cuando se emplean cantidades de agua relativamente
pequeñas, se forma fosfato de amonio sólido. La distribución
homogénea de azufre a través del gránulo puede quedar obstaculizada
por la existencia de fosfato de amonio sólido.
Dado que continúan los problemas con la
manufactura de fertilizantes del tipo de fosfato de amonio que
contiene azufre, sigue existiendo la necesidad de un procedimiento
de manufactura de fertilizantes que reduzca o incluso evite los
problemas experimentados en la especialidad.
Se ha encontrado ahora que un procedimiento para
la manufactura de fertilizantes que contienen azufre, donde el
azufre se introduce como una fase líquida que comprende azufre
elemental, ofrece ventajas sobre el procedimiento de manufactura
conocido en la especialidad, en cuanto a sus aspectos de seguridad
así como en cuanto al control del proceso.
El procedimiento según la invención permite la
manufactura de fertilizantes con una distribución uniforme del
azufre a través del producto de fertilizante, con lo que se potencia
su conversión en el suelo a la forma utilizable por la planta, es
decir sulfatos. El fertilizante puede de esta forma suministrar
sulfatos al cultivo de una manera más fiable y consistente.
La invención proporciona por tanto un
procedimiento para la manufactura de fertilizantes que contienen
azufre, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
(a) poner en contacto una fase líquida que
comprende azufre elemental con amoniaco, ácido fosfórico y agua en
una unidad de reactor para obtener una mezcla de fosfato de amonio,
donde el azufre elemental se introduce en la unidad de reactor al
mismo tiempo substancialmente que los otros reactivos;
(b) introducción de la mezcla obtenida en la
etapa (a) en una unidad de granuladora para obtener gránulos.
En la etapa (a) del procedimiento según la
invención, se pone en contacto una fase líquida que comprende azufre
elemental con amoníaco, ácido fosfórico y agua en una unidad de
reactor para obtener una mezcla de fosfato de amonio, donde el
azufre elemental se introduce en el reactor substancialmente al
mismo tiempo que otros reactivos. El ácido fosfórico se produce
típicamente por reacción de ácido sulfúrico con fosfato o es ácido
fosfórico comercial. Ácidos fosfóricos adecuados son, por ejemplo
ácido ortofosfórico, o ácido pirofosfórico o mezclas de ellos. Para
evitar la introducción de un exceso agua del proceso, el amoníaco se
introduce preferiblemente como una solución acuosa concentrada o
como amoníaco gaseoso anhidro. La ventaja de tener una mezcla con la
menor cantidad de agua posible es que cualquier cantidad adicional
de agua introducida en un procedimiento de producción de
fertilizante debe manejarse en el proceso y eliminarse en una etapa
posterior. Por tanto, cualquier cantidad adicional de agua
introducida en los procesos de fabricación del fertilizante conduce
a un proceso más complejo. Preferiblemente, el contenido de agua en
la mezcla de fosfato de amonio se mantiene tan bajo como es
posible, preferiblemente entre aproximadamente 10 y 20% basado en el
peso total de la mezcla, más preferiblemente entre 12 y 15% basado
en el peso total de la mezcla.
Las cantidades de amoníaco y ácido fosfórico se
ajustan para conseguir los productos deseados. Para la producción
de S-MAP (fosfato mono-amónico que
contiene azufre), la relación molar de amoníaco y ácido fosfórico se
mantiene típicamente en valores entre 0,5-1,0, para
la producción de S-DAP (fosfato
di-amónico que contiene azufre) la relación molar
de amoníaco y ácido fosfórico se mantiene típicamente entre valores
de aproximadamente 1,2-2,0 y para la producción de
S-NPK (compuesto de
nitrógeno-fosfato-potasio, que
contiene azufre) la relación molar de amoníaco y ácido fosfórico se
mantiene típicamente en valores de aproximadamente
0,7-1,7. Los valores preferidos para las relaciones
molares de amoniaco:ácido fosfórico son de aproximadamente
0,6-0,8 para la producción de
S-MAP, 1,3-1,8 para la producción de
S-DAP y aproximadamente 1,0 a 1,5 para
S-NPK. Valores más preferidos para las relaciones
molares amoníaco:ácido fosfórico son aproximadamente 0,7 para la
producción de S-MAP, aproximadamente 1,5 para la
producción de S-DAP y aproximadamente 1,3 para
NPK.
Típicamente, la etapa (a) tiene lugar a presión
atmosférica y a temperaturas entre aproximadamente 100ºC y
aproximadamente 130ºC. Preferiblemente, se añaden agua o ácido
sulfúrico a la unidad del reactor para control de la temperatura de
la mezcla. Típicamente, se añade agua cuando se necesita reducir la
temperatura, se añade ácido sulfúrico cuando se necesita un aumento
de temperatura.
El azufre elemental se introduce en la unidad
del reactor en la etapa (a) substancialmente al mismo tiempo que
los otros reactivos. Se ha encontrado que la resistencia de los
gránulos a la trituración puede mejorar si el azufre se añade a la
unidad del reactor en la etapa (a).
En un proceso preferido, el azufre elemental se
introduce como suspensión espesa de agua y partículas de azufre.
Típicamente, las partículas de azufre se dispersan o suspenden
formando suspensión espesa. Preferiblemente, las partículas tienen
un tamaño que varía entre aproximadamente 0,5 a aproximadamente 150
micras, preferiblemente entre aproximadamente 1,0 y aproximadamente
100 micras. Para evitar la eliminación del exceso de agua en una
posterior etapa del proceso, se mantiene típicamente el contenido de
agua en la suspensión espesa de azufre lo más baja posible,
preferiblemente entre aproximadamente 10 y 40% basado en el peso
total de la mezcla, más preferiblemente entre 15 y 30% basado en el
peso total de la suspensión espesa. En el caso en que las
partículas de azufre se suspenden en la suspensión espesa, la
suspensión espesa de azufre se agita o mezcla preferiblemente en un
aparato adecuado para homogeneización de la suspensión espesa antes
de introducirla en el proceso de producción. En un modo de
realización preferido, la suspensión espesa de azufre contiene
partículas de azufre dispersas en agua. Este tipo de suspensión
espesa, citada en adelante como pasta de azufre disperso o
emulsionado, comprende partículas de azufre dispersas en agua,
preferiblemente partículas de azufre dispersas en agua de tamaño
micra. Las partículas de azufre se mantienen adecuadamente en
dispersión por adición de un emulsionante adecuado. Emulsionantes
adecuados son conocidos en la técnica y no son críticos para la
invención. Una ventaja de la utilización de partículas de azufre
dispersas es el mantenimiento es que hay un mínimo de la
precipitación de las partículas de azufre y una distribución más
homogénea del azufre a través del agua. Según esto, se reduce la
necesidad de agitar o mezclar antes de introducir la pasta de azufre
disperso en la unidad de reactor. Típicamente, la pasta de azufre
disperso se introduce bombeando la suspensión espesa de azufre
desde una unidad de depósito de pasta de azufre disperso a la unidad
de
reactor.
reactor.
Aún en otro proceso preferido según la
invención, el azufre elemental se introduce en la unidad de reactor
en la etapa (a) como azufre fundido. El azufre fundido se puede
obtener fundiendo el azufre sólido en un aparato de fusión
adecuado, por ejemplo un aparato de fusión tubular.
La utilización de azufre fundido es ventajosa
cuando el azufre se obtiene en estado fundido de un proceso
industrial. Los procesos para la eliminación de componentes
indeseados de azufre desde el gas natural producen normalmente
azufre en estado fundido y el empleo de este azufre fundido
directamente en el proceso de producción del fertilizante, según la
invención evita la necesidad de etapas adicionales, tales como
secado y triturado del azufre, para obtener una pasta de azufre.
Una ventaja adicional de la utilización de azufre fundido es que no
se introduce agua adicional en el proceso de manufactura del
fertilizante. Cuando se añade azufre elemental en el estado
fundido, la temperatura de la mezcla que contiene azufre se mantiene
preferiblemente por encima del punto de fusión del azufre,
preferiblemente entre las temperaturas de 115ºC y 121ºC.
En un procedimiento especialmente preferido
según la invención, se utiliza azufre elemental producido
biológicamente. La referencia hecha aquí a azufre elemental
producido biológicamente corresponde a un azufre obtenido en un
proceso en el que componentes que contienen azufre tales como
sulfuros o H_{2}S se convierten en azufre elemental por
conversión biológica. La conversión biológica se puede efectuar
adecuadamente utilizando bacterias que oxidan los sulfuros. Las
bacterias que oxidan sulfuros se pueden seleccionar, por ejemplo, a
partir de cultivos aerobios autotrópicos conocidos del género
Tiobacillus y Tiomicrospira. Un ejemplo de un proceso
de conversión biológica adecuada para obtener biológicamente un
azufre adecuado para el procedimiento según la invención es el
proceso para la separación de compuestos de azufre de los gases en
el que el gas se lava con un líquido de lavado acuoso y el líquido
de lavado se somete a la acción de bacterias oxidantes de sulfuros,
como se describe en WO 92/10270. El azufre elemental producido
biológicamente es de naturaleza hidrófila, lo que le hace
especialmente adecuado para uso agrícola como fertilizante debido a
lo relativamente fácil que es captado por el suelo el azufre
producido biológicamente. Una ventaja adicional del azufre elemental
producido biológicamente es que se reducen substancialmente, o
incluso quedan eliminadas, las obstrucciones o bloqueos del equipo
gracias a la naturaleza hidrófila.
La unidad de reactor utilizada en la etapa (a)
es cualquier dispositivo en el que se hacen reaccionar amoníaco,
ácido fosfórico y agua para obtener una mezcla de fosfato de amonio,
por ejemplo un reactor de tuberías cruzadas o una unidad de
pre-neutralización. Una unidad de
pre-neutralización comprende un reactor de depósito
equipado con un equipo de mezclado y dispositivos de entrada y
salida apropiados. En un modo de realización preferido, se
introduce en la etapa (a) una fase líquida que comprende azufre
elemental y se utiliza una unidad de
pre-neutralización. En la unidad de
pre-neutralización, los componentes de partida se
mezclan utilizando un dispositivo de agitación, y típicamente se
introduce amoníaco como amoníaco gaseoso. La ventaja de la
utilización de una unidad de pre-neutralización
cuando el azufre elemental se introduce en la etapa (a) es que se
puede emplear una cantidad mayor de azufre sin que se presenten
problemas operativos tales como obturaciones, debido probablemente a
un mezclado más eficaz. Otra ventaja de utilizar una unidad de
pre-neutralización en la etapa (a) es que los
gránulos que contienen azufre resultantes obtenidos tras la etapa
(b) son más fuertes, lo que se refleja en su mayor resistencia al
triturado, incluso a cantidades más altas de azufre en el gránulo.
En un reactor de tubería cruzada, la fase líquida que comprende
azufre elemental, agua y ácido fosfórico se introducen
simultáneamente como alimentación en un reactor de tuberías a
través del cual se hacen pasar los reactivos.
Tras la etapa (a), se obtiene una mezcla que
comprende fosfato de amonio, agua y opcionalmente azufre elemental.
En la etapa (b) del procedimiento según la invención, esta mezcla se
introduce en una unidad de granulador para obtener gránulos.
La referencia hecha aquí a un granulador
corresponde a un dispositivo para formar gránulos o píldoras de
producto fertilizante. Granuladores de los comúnmente utilizados
están descritos en el manual Perry's Chemical Engineers' Handbook,
capítulo 20 (1997). Los granuladores preferidos son los granuladores
de tambor o granuladores de caldera. Típicamente, la mezcla se
bombea y se distribuye sobre un lecho circulante del material en un
granulador de tambor. En el granulador se forman los gránulos. Por
gránulos se entiende aquí partículas discretas que comprenden
fosfato de amonio y azufre elemental. Opcionalmente, el amoníaco se
puede introducir en el granulador para completar la amoniación de
la mezcla de fosfato de amonio. Opcionalmente, se pueden introducir,
también como alimentación, agua y vapor al granulador para
controlar la temperatura del proceso de granulación según se
necesita.
Opcionalmente, se pueden añadir amoniaco
adicional y/o partículas de fertilizante recicladas a la unidad de
granulador. A las partículas de fertilizante recicladas se adicionan
agentes de granulación y nucleación. Estas partículas se obtienen
del producto fertilizante final. Tienen, adecuadamente, tamaños
pequeños de partícula (los llamados finos fuera de la
especificación estipulada). El reciclado de finos se describe
también en la Patente estadounidense 3.333.939.
Se pueden añadir también otros ingredientes
durante el proceso de producción para adecuar los productos
fertilizantes a su uso final buscado. Entre los ejemplos se
incluyen micronutrientes de plantas tales como boro, potasio,
sodio, zinc, manganeso, hierro, cobre, molibdeno, cobalto, calcio,
magnesio y combinaciones de ellos. Estos nutrientes pueden
suministrarse en forma elemental o en forma de sales, por ejemplo
sulfatos, nitratos o haluros. De esta manera, se obtienen gránulos
enriquecidos en nutrientes de plantas. La cantidad de
micronutrientes de plantas depende del tipo de fertilizante que se
necesita y está, típicamente, en el intervalo entre 0,1 a 5%,
basado en el peso total de los gránulos.
Los gránulos de fosfato de amonio que contienen
azufre obtenidos tras la etapa de granulación se secan opcionalmente
en una unidad de secado. En un modo de realización preferido, los
gránulos se secan al aire en la unidad de secado, evitándose con
ello la necesidad de un equipo adicional de secado.
Alternativamente, se utilizan unidades de secado, en las que la
transferencia de calor para secado se realiza por contacto directo
entre el sólido húmedo y los gases calientes, lo que permite una
etapa de secado más rápida, Típicamente, la unidad de secado es una
secadora rotatoria.
En un proceso preferido según la invención, los
gránulos se clasifican en cuanto a tamaño en una unidad
clasificadora para conseguir una distribución de tamaños más
uniforme. Típicamente, los gránulos de tamaño excesivo se trituran
y se retornan a la unidad clasificadora mientras que los de tamaño
muy pequeño vuelven al granulador como finos fuera de
especificación. Un intervalo de tamaños preferido para los gránulos
está entre aproximadamente 1,5 y 5,0 mm, más preferiblemente entre
aproximadamente 2 y 4 mm, expresado como diámetro medio de los
gránulos. La utilización de gránulos que caen dentro de este
intervalo es más probable que permitan aún una distribución más
uniforme de los ingredientes del fertilizante en el suelo después de
aplicar los gránulos a ese suelo.
Se podrá deducir que los parámetros del proceso
en la unidad del reactor y en la unidad del granulador han de
ajustarse dependiendo de los productos deseados.
Tras un típico proceso de producción según la
invención, se obtienen gránulos de fertilizante que contienen
fosfato mono-amónico que contiene azufre, fosfato
di-amónico que contiene azufre o NPK (compuesto de
nitrógeno-fósforo-potasio) que
contiene azufre, opcionalmente enriquecidos en nutrientes vegetales.
El azufre en los gránulos de fertilizante que contiene azufre según
la invención se puede incorporar a los gránulos de fertilizante, o
el azufre se puede distribuir sobre los gránulos, o se puede hacer
ambas cosas: incorporar a los gránulos y distribuirse sobre los
gránulos. El contenido de azufre elemental en estos gránulos de
fertilizante es típicamente de hasta un 25% sobre el peso total del
fertilizante, preferiblemente entre 2 y 18%, más preferiblemente
entre 5 y 15%. Un contenido en azufre elemental superior a un 25%
conducirá por lo general a una distribución menos uniforme del
azufre sobre y a través de los gránulos, debido a la formación de
racimos del azufre elemental. Además, la resistencia al triturado
de gránulos decrece con un incremento del contenido de azufre
elemental. La distribución más homogénea del azufre sobre y a
través de los gránulos se alcanza cuando el contenido de azufre
elemental está entre 5 y 15%, basado en los gránulos de fertilizante
en total.
La invención se ilustrará a continuación con
referencia al esquema de la Figura 1.
La Figura 1 representa un esquema de un proceso
típico del procedimiento de la presente invención, donde el azufre
elemental se introduce en la etapa (a).
El ácido fosfórico es conducido desde el
depósito (1) a través de la tubería (2) al reactor (3). El amoníaco
gaseoso es conducido desde el depósito (4) a través de la tubería
(5) al reactor (3). El agua es conducida desde el depósito (6) a
través de la tubería (7) al reactor (3). El azufre es conducido
desde el depósito (8) a través de la tubería (9) al
reactor (3).
reactor (3).
En el reactor (3), se hacen reaccionar el
amoníaco anhidro y el ácido fosfórico para formar una mezcla de
fosfato de amonio que contiene azufre, Esta mezcla se bombea a
través de la tubería (10) a un granulador de tambor (11), donde se
introduce por la parte de arriba de un lecho circulante de material
fertilizante. El amoníaco gaseoso es conducido desde el depósito
(4) a través de la tubería (12) al granulador de tambor para
incrementar la relación molar a aproximadamente 1,8 o 1,0 cuando se
produce S-DAP o S-MAP
respectivamente.
En el granulador (11), se forman gránulos
húmedos de fosfato de amonio que contienen azufre. Los gránulos
húmedos son conducidos a través de la tubería (13) a una secadora
rotatoria (14), En la secadora rotatoria (14), los gránulos se
secan. Los gránulos secos son conducidos a través de la tubería (15)
a una unidad de medida de los
tamaños (16).
tamaños (16).
En la unidad de medida de tamaños, los gránulos
demasiado grandes o demasiado pequeños, respecto a un determinado
tamaño de gránulo, se separan de la corriente de gránulos. Los
gránulos demasiado grandes son conducidos a través de la tubería
(17) a una trituradora (18) donde se trituran, Los gránulos
triturados retornan a través de la tubería (19) a la unidad de
medida de tamaños. Los gránulos muy pequeños se reciclan a través de
la tubería (20) al granulador. Los gránulos con un intervalo de
tamaños entre 2,0 y 4,0 mm son conducidos a través de la tubería
(21) a un refrigerador (22) donde se enfrían. Una porción de los
gránulos con un tamaño en el intervalo entre 2,0 y 4,0 mm se
recicla a través de la línea (23) al granulador de tambor para
contribuir al control del proceso del granulador.
Los vapores de amoníaco y agua que escapan del
reactor (3) son conducidos a través de la tubería (24) a una unidad
de frasco lavador (25), donde se lavan con ácido fosfórico. El
líquido del frasco lavador que contiene fosfato de amonio es
devuelto a través de la tubería (26) al reactor (3).
El aire y el polvo recogidos desde el granulador
de tambor, el elevador de descarga del secador y los alrededores
del granulador de tambor son conducidos a través de las tuberías
(27) y (28) a un frasco lavador comercial adecuado (29) donde se
tratan y después se hacen salir a través de la tubería (30) a la
atmósfera.
La invención se ilustrará a continuación
mediante los ejemplos no limitativos que se dan a continuación.
Ejemplo
1
(Comparativo)
Se prepararon gránulos de DAP sin azufre añadido
utilizando el procedimiento de la figura esquemática 1, pero sin
añadir el azufre del depósito (8). Se utilizó un reactor de
pre-neutralización como reactor (3). La mezcla de
reacción en el reactor de pre-neutralización se
mantuvo a 115ºC, con una relación molar de NH_{3}:H_{3}PO_{4}
de 1,42. El análisis químico de los gránulos resultantes indicaba
19,0%, 50,5% de P_{2}O_{5} y 0,9% de azufre sulfato (expresados
en porcentajes en peso basados en el peso total). La resistencia
media al triturado de los gránulos, la fuerza mínima requerida para
triturar un gránulo individual, era de 4,7 kg/gránulo.
Ejemplo
2
(Según la
invención)
Se prepararon gránulos de DAP con azufre añadido
utilizando el procedimiento según el esquema de la Figura1. El
reactor utilizado era un reactor de
pre-neutralización. La mezcla de reacción del
reactor de pre-neutralización se mantuvo a 117ºC,
con una relación molar de NH_{3}:H_{3}PO_{4} de 1,44. El
análisis químico de los gránulos resultantes indicaba 15,7% N,
41,8% de P_{2}O_{5}, 0,6% de azufre sulfato y 17,6% de azufre
elemental (expresados en porcentajes en peso basados en el peso
total). Se realizó un análisis de microscopia electrónica de
exploración (SEM) para evaluar si el azufre añadido estaba
dispersado uniformemente en los gránulos de fertilizante. Los
análisis SEM de los gránulos y los gránulos partidos indicaban que
el azufre estaba distribuido tanto sobre la superficie de los
gránulos como a través de los gránulos. La resistencia media al
triturado de los gránulos era de 4,3 kg/gránulo.
Ejemplo
3
(Comparativo)
Se prepararon gránulos de MAP sin azufre añadido
utilizando el procedimiento según el esquema de la Figura 1, pero
sin añadir azufre desde el depósito (8). Como reactor (3) se utilizó
un reactor de tuberías cruzadas. La mezcla de reacción en el
reactor de tuberías cruzadas se mantuvo entre 120 y 126ºC, con una
relación molar de NH_{3}:H_{3}PO_{4} de 0,67. El análisis
químico de los gránulos resultantes dio los siguientes resultados:
11,3% N, 56,0% de P_{2}O_{5} y 1,0% de azufre sulfato
(expresados en porcentajes en peso basados en el peso total). La
resistencia media al triturado de los gránulos fue de 4,8
kg/gránulo.
EJEMPLO
4
(Según la
invención)
Se prepararon gránulos MAP con azufre añadido
utilizando el proceso según el esquema de la Figura 1. El reactor
utilizado era un reactor de tuberías cruzadas. El azufre se añadió
como azufre emulsionado, El azufre emulsionado se agitó en un
recipiente y después se transfirió directamente desde el depósito al
depósito de alimentación de azufre (8). La mezcla de reacción del
reactor de tuberías cruzadas se mantuvo a aproximadamente 122ºC,
con una relación molar de NH_{3}:H_{3}PO_{4} de 0,69. El
análisis químico de los gránulos resultantes indicaba 10,3% N,
50,3% de P_{2}O_{5}, 0,7% de azufre en forma de sulfato y 11,0%
de azufre en forma elemental (expresados como porcentajes en peso
basados en el peso total). Se realizó un análisis por microscopia
electrónica de exploración (SEM) para evaluar si el azufre añadido
estaba uniformemente disperso en los gránulos de fertilizante. El
análisis por la microscopia electrónica de exploración de los
gránulos y los gránulos partidos indicaba que el azufre estaba
distribuido tanto sobre la superficie de los gránulos como a través
de los gránulos. La resistencia media de trituración de los gránulos
era 4,2 kg/gránulo.
Claims (8)
1. Un procedimiento para la manufactura de
fertilizantes que contienen azufre, comprendiendo el procedimiento
las etapas de:
(a) poner en contacto una fase líquida que
comprende azufre elemental con amoníaco, ácido fosfórico y agua en
una unidad de reactor para obtener una mezcla de fosfato de amonio,
introduciéndose el azufre elemental en la unidad de reactor
substancialmente al mismo tiempo que los demás reactivos.
(b) introducción de la mezcla obtenida en la
etapa (a) en una unidad de granulador para obtener gránulos.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
donde los gránulos obtenidos después de la etapa (b) se secan en
una unidad de secado.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
la reivindicación 3, donde la unidad de reactor en la etapa (a) es
una unidad de reactor de tuberías cruzadas o un
pre-neutralizador.
4. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, donde el azufre elemental se introduce como
una suspensión espesa de partículas de azufre en agua, siendo el
tamaño de las partículas de azufre preferiblemente entre 0,5 y 150
micras, más preferiblemente entre 1,0 y 100 micras.
5. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, donde el azufre elemental se introduce como
azufre fundido, manteniéndose preferiblemente la temperatura de la
mezcla a 113ºC.
6. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde el amoníaco es amonio gaseoso anhidro
o una solución concentrada de amoníaco en agua.
7. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, donde se ha añadido a los finos una sal de
potasio y/o otros nutrientes de plantas.
8. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, donde el azufre elemental es azufre
elemental producido biológicamente.
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