ES3018274T3

ES3018274T3 - Fertilizer coating method

Info

Publication number: ES3018274T3
Application number: ES19731799T
Authority: ES
Inventors: Joseph Anthony Saiia; Jr James Taylor Pursell; Stephen Mark Brooks; Ii Leon Roberson; Spencer Daniel Sanders; Allen Zorn Sanders; Murray Paul Hasinoff; Daniel Paul Heberer; Justin Mclean Fogarty; Kristopher Michael Modrzynski
Original assignee: Pursell Agri Tech LLC; Huntsman International LLC
Current assignee: Pursell Agri Tech LLC; Huntsman International LLC
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2025-05-14
Anticipated expiration: 2039-06-04
Also published as: MX2020013220A; AU2019304180A1; AU2022201546A1; CN112601730A; PT3802463T; JP2021527029A; US11180429B2; AU2019304180B2; EA202092910A1; CO2020016519A2; EP3802463A1; PL3802463T3; EP3802463B1; BR112020024850B1; MA52755A; CA3102402C; JP2023168440A; MY205876A; US20210009485A1; AU2019304180C1

Abstract

Se describe un método para recubrir partículas de fertilizante con un recubrimiento, comprendiendo el método proporcionar partículas de fertilizante en una unidad de recubrimiento, uno o más pasos de aplicación de una capa de recubrimiento mediante la aplicación de uno o más componentes de recubrimiento a las partículas de fertilizante en la unidad de recubrimiento, y al menos, curar o endurecer parcialmente la capa de recubrimiento, en donde dicho curado o endurecimiento implica una reacción química de dichos uno o más componentes de recubrimiento, descargando las partículas de fertilizante recubiertas de la unidad de recubrimiento, opcionalmente después de un paso final de curado o endurecimiento, en donde la unidad de recubrimiento comprende un marco estacionario y al menos dos elementos móviles. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de recubrimiento de fertilizante

Campo

La invención se refiere a un método de recubrimiento de partículas, y en particular a un método de recubrimiento de partículas de fertilizante.

Antecedentes

Muchos fertilizantes se usan como material en partículas y son solubles en agua, tales como, por ejemplo, los fertilizantes que contienen urea. Se pueden usar fertilizantes de liberación controlada para proporcionar una liberación sostenida del fertilizante de las partículas. La liberación sostenida puede contribuir a un uso más eficiente del fertilizante. Tales fertilizantes pueden fabricarse, por ejemplo, aplicando un recubrimiento a las partículas de fertilizante. Por ejemplo el documento US 2014/0033779 describe un método de recubrimiento de un sustrato en el que el material del sustrato y el material de recubrimiento se mezclan y la mezcla recubierta se cura en un reactor separado. El documento US '779 también menciona que los métodos de producción de fertilizantes de liberación controlada que usan un solo tambor o reactor (es decir, procesamiento por lotes) son funcionales y se usan comúnmente, pero están asociados con varios problemas, tales como el riesgo de generar grumos o bolas de materiales recubiertos.

El documento US 5538531 describe un método de fabricación de fertilizante en partículas de liberación controlada que implica calentar partículas de fertilizante, agitar las partículas de manera que se mantenga una mezcla suave, agregar poliol, agregar poliisocianato después de que el componente de poliol se haya esparcido uniformemente, permitir que los componentes reaccionen y agregar una cera.

El documento JP H11228271A divulga un método de producción de un fertilizante granular recubierto usando un recubrimiento de película de polímero. Se dice que el aparato de recubrimiento no está particularmente limitado y se mencionan un mezclador Henschel y un mezclador Nauta como ejemplos. El método implica pulverizar un líquido que contiene un material de película que consiste esencialmente en un polímero y disuelto o suspendido en un disolvente sobre granos de fertilizante granular bajo una corriente de gas, que evapora el disolvente y forma una película sobre la superficie de los granos de fertilizante granular.

En el documento de patente JP H08277191Ase divulgan métodos de recubrimiento de partículas de fertilizante que no están de acuerdo con la presente invención.

Además, los métodos de recubrimiento existentes para fertilizantes son relativamente cotosos, especialmente porque la etapa de recubrimiento agrega una etapa del procedimiento separada a la producción de fertilizante. La etapa de recubrimiento generalmente requiere un largo tiempo de procesamiento y, por lo tanto, implica equipos grandes, lo que genera altos costes operativos y de capital. Si bien un precio más alto puede ser aceptable para recubrimientos especiales y para horticultura, los costes bajos son importantes para cultivos agrícolas de gran extensión, tales como el maíz.

Por lo tanto, existe un deseo de encontrar métodos para recubrir partículas, en particular partículas de fertilizantes. En particular, existe un deseo de encontrar métodos para recubrir fertilizantes a un precio competitivo, para producir fertilizantes de liberación controlada que sean adecuados para una fertilización eficiente de cultivos agrícolas básicos de gran extensión.

Un objeto de la presente invención es proporcionar en un aspecto un método de recubrimiento que aborde los problemas y deseos antes mencionados al menos en parte.

Sumario

La invención se refiere en un primer aspecto a un método de recubrimiento de partículas de fertilizante con un recubrimiento, en el que el método comprende:

a) proporcionar partículas de fertilizante en una unidad de recubrimiento,

b) una etapa de aplicación de una capa de recubrimiento (etapa b) que comprende:

aplicar uno o más componentes de recubrimiento a las partículas de fertilizante en la unidad de recubrimiento para proporcionar partículas de fertilizante recubiertas que comprenden una capa de recubrimiento y las partículas de fertilizante,

y curar o endurecer al menos parcialmente la capa de recubrimiento, en el que dicho curado o endurecimiento implica una reacción química de dicho uno o más componentes de recubrimiento, en el que la etapa b) se realiza una o más veces para proporcionar partículas de fertilizante recubiertas, y

c) descargar las partículas de fertilizante recubiertas de la unidad de recubrimiento, o realizar un curado o endurecimiento final de las partículas de fertilizante recubiertas en la unidad de recubrimiento y posteriormente liberar las partículas de fertilizante de la unidad de recubrimiento, en el que las partículas de fertilizante descargadas comprenden dicho recubrimiento, en el que el recubrimiento comprende preferiblemente un polímero insoluble en agua, en el que la unidad de recubrimiento comprende un marco fijo y al menos dos elementos móviles, en el que dichos elementos móviles son móviles independientemente con respecto al marco, y en el que el método comprende mover dichos al menos dos elementos móviles con respecto al marco durante al menos la etapa b).

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra esquemáticamente una unidad de recubrimiento de ejemplo que se puede usaren el método inventivo.

La figura 2 muestra las tasas de liberación de urea obtenidas experimentalmente de partículas de fertilizante preparadas con un método según la invención con composiciones de recubrimiento que tienen diferentes valores de tiempo de reactividad.

La figura 3 muestra los perfiles de tiempo de liberación de urea obtenidos experimentalmente para dos fertilizantes recubiertos según el método inventivo y dos fertilizantes recubiertos según un método comparativo con una máquina de recubrimiento de tambor rotatorio.

Descripción detallada

La presente invención proporciona, en términos generales, la visión juiciosa de combinar un tiempo de residencia corto en una unidad de recubrimiento en el que las partículas que se van a recubrir se mantienen en movimiento, con una unidad de recubrimiento que comprende dos elementos móviles y, preferiblemente, además, con una composición de recubrimiento que tiene un tiempo de curado o endurecimiento corto.

La invención proporciona un método que implica llevar a cabo una reacción química del uno o más componentes de recubrimiento en esa unidad de recubrimiento, mientras las partículas se mantienen en movimiento, para curar o endurecer al menos parcialmente el recubrimiento. Esto permite ventajosamente un alto rendimiento y un procedimiento de recubrimiento rápido sin aglomeración de las partículas de fertilizante y sin la formación de depósitos sólidos en la unidad de recubrimiento.

La invención se refiere a un método de recubrimiento de partículas de fertilizante. Las partículas de fertilizante también pueden denominarse fertilizante granular. Las partículas que se van a recubrir o después de que se han recubierto tienen, por ejemplo, un tamaño de partícula de 0.10 a 20 mm, tal como, de 0.5 a 15 mm o de 1.5 a 5 mm. Las partículas, por ejemplo, tienen un tamaño de partícula promedio en peso dentro de este intervalo o, por ejemplo, en el que al menos el 90 % en peso de las partículas tienen un tamaño de partícula dentro de este intervalo; el tamaño de partícula se refiere, por ejemplo, al tamaño mínimo. Las partículas son, por ejemplo, fertilizantes granulados o en forma de perlas, o material fertilizante peletizado, en pastillas o compactado. Opcionalmente, el método comprende una etapa de solidificación de un material fertilizante líquido en las partículas de fertilizante que se van a recubrir, tal como con una torre de granulación, una unidad de granulación (por ejemplo, con un lecho con boquilla o con un lecho fluidizado) o con un peletizador, especialmente si el fertilizante es un fertilizante de urea o un fertilizante que contiene urea. Preferiblemente, en esta etapa de solidificación, se enfría una masa fundida (tal como urea fundida), por ejemplo usando aire de enfriamiento. Preferiblemente, las partículas se mantienen a una temperatura superior a 50 °C o por encima de 60 °C entre la etapa de solidificación y la etapa de recubrimiento.

Las partículas que se van a recubrir comprenden (o consisten en) material fertilizante. El material fertilizante es, por ejemplo, un material fertilizante de nitrógeno y comprende, por ejemplo, nitrógeno (basado en átomos de N) en una cantidad de al menos 10 % en peso, al menos 20 % en peso o al menos 30 % en peso. El material fertilizante puede comprender, por ejemplo, urea y/o sales de amonio, tales como sulfato de amonio y nitrato de amonio, y comprende, por ejemplo, menos de 10 % en peso o menos de 5 % en peso de componentes distintos de urea y sales de amonio. Preferiblemente, el material fertilizante comprende urea, tal como al menos 50 % en peso de urea, y preferiblemente es un fertilizante de urea que tiene al menos 40 % en peso de N o al menos 46 % en peso de N. El material fertilizante también puede comprender K (potasio), Ca (calcio), P (fósforo) y/o S (azufre) (en base a la composición elemental), por ejemplo como sulfato y/o sal de fósforo, opcionalmente en combinación con N, por ejemplo como urea y/o amoníaco. El material fertilizante es por lo general soluble en agua, de manera que cuando las partículas de fertilizante se aplican en la tierra, los elementos fertilizantes (tales como N, P y S, K, Ca) se proporcionan al cultivo como especies disueltas y, opcionalmente, además se proporcionan Zn y/u otros micronutrientes.

El método de la invención se refiere al recubrimiento de partículas de fertilizante con un recubrimiento. De acuerdo con lo anterior, las partículas recubiertas (como se obtienen después del método de recubrimiento) comprenden las partículas de fertilizante y una capa exterior de material de recubrimiento que cubre las partículas de fertilizante parcial o totalmente.

La capa de recubrimiento comprende, por ejemplo, una liberación controlada del material fertilizante, especialmente cuando los fertilizantes se aplican en la tierra (en el suelo) y están en contacto con el agua. La capa de recubrimiento también puede permitir una liberación lenta del material fertilizante. En tales realizaciones, el material fertilizante se libera de la partícula, por ejemplo, por hidrólisis, por biodegradación o por solubilidad limitada, o por una combinación de las mismas. El material fertilizante que se libera se refiere a la liberación de nutrientes disponibles para una planta.

El recubrimiento comprende preferiblemente un polímero y más preferiblemente comprende un polímero insoluble en agua. El polímero, por ejemplo, tiene una solubilidad menor que 0.10 g/L en agua desionizada a 100 kPa y 20 °C. Por ejemplo, el polímero no es soluble a 20 °C en agua desionizada usando el método descrito en D. Braun et al., Practical Macromolecular Organic Chemistry, CRC Press, 1984, p.73 en el que se colocan muestras de 30-50 mg de polímero finamente dividido en pequeños tubos de ensayo con 1 ml de líquido y se dejan reposar durante varias horas.

El material de recubrimiento es, por ejemplo, impermeable al agua o semipermeable. Preferiblemente, el material de recubrimiento protege el fertilizante dentro del recubrimiento de los procesos del suelo hasta que se libera.

En algunas realizaciones, el agua y los solutos pueden permear el recubrimiento por difusión. El tiempo necesario para la difusión puede proporcionar una tasa de liberación deseada de nutrientes fertilizantes desde las partículas recubiertas al suelo. De esta manera el recubrimiento puede proporcionar una liberación controlada.

En algunas realizaciones, el material de recubrimiento es semipermeable (por ejemplo, permeable al agua pero impermeable al material fertilizante tal como la urea) y, tras su aplicación en la tierra, el agua ingresa a través del recubrimiento debido a la ósmosis, lo que provoca la hinchazón del núcleo del material fertilizante. Esto puede provocar que el recubrimiento se agriete o que el material fertilizante se mueva a través de los poros del recubrimiento. De esta manera se puede conseguir una liberación sostenida y/o retardada del material de recubrimiento.

El material de recubrimiento es, por ejemplo, en total al menos 0.0010 % en peso, tal como 0.10 % en peso a 10 % en peso basado en el peso total de partículas, y/o es, por ejemplo, 0.2 - 5 % en peso, o 0.3 - 3.0 % en peso, o 0.3 -1.5 % en peso, o 0.5 -1.2 % en peso por capa de recubrimiento, tal como 1.0 a 3 % en peso por capa de recubrimiento. El espesor del recubrimiento está, por ejemplo, en el intervalo de 1.0 pm a 50 pm, en total y/o por capa de recubrimiento, aunque también son posibles otros espesores.

El material de recubrimiento, como está presente en las partículas recubiertas, es por ejemplo polimérico, y la composición de recubrimiento como se aplica a las partículas de fertilizante durante el método de recubrimiento es por ejemplo una resina.

Preferiblemente, el recubrimiento de las partículas, tal como se liberan de la unidad de recubrimiento, comprende un polímero. Preferiblemente el polímero está reticulado. Preferiblemente el polímero es termoendurecible, alternativamente termoplástico.

El método implica proporcionar partículas de fertilizante en una unidad de recubrimiento, por ejemplo, las partículas se introducen en la unidad de recubrimiento, en particular en un recipiente giratorio. La unidad de recubrimiento está configurada para recibir partículas de fertilizante que se van a recubrir. La unidad de recubrimiento incluye, por ejemplo, un recipiente para recibir y contener partículas de fertilizante. Tal recipiente tiene preferiblemente una pared y un espacio interior, en el que el espacio interior es capaz de recibir partículas de fertilizante.

El método puede comprender el cribado de partículas de fertilizante hasta un intervalo de tamaño deseado antes de introducirlas en la unidad de recubrimiento.

El método puede comprender además precalentar las partículas de fertilizante antes de introducirlas en la unidad de recubrimiento, tal como a una temperatura de al menos 30 °C, al menos 40 °C, al menos 50 °C o al menos 60 °C, y/o una temperatura de al menos 5 °C, al menos 10 °C o al menos 20 °C por encima de la temperatura ambiente, y por lo general a una temperatura menor que 100 °C o menor que 80 °C.

El método comprende una etapa de aplicación de una capa de recubrimiento. Esta etapa se puede realizar una o más veces para proporcionar partículas de fertilizante recubiertas que tengan una o más capas de recubrimiento.

Una etapa de la aplicación de una capa de recubrimiento implica proporcionar partículas de fertilizante con una capa de recubrimiento. La etapa comprende aplicar uno o más componentes de recubrimiento a las partículas de fertilizante mientras las partículas están en la unidad de recubrimiento. Además, se pueden aplicar otros compuestos a las partículas de fertilizante durante tal etapa de aplicación de una capa de recubrimiento, tales como disolventes, aunque en las realizaciones preferidas no se usan disolventes. El método también puede implicar etapas adicionales de aplicación de capas de recubrimiento adicionales a las partículas, como etapas en las que se aplican capas de cera. En la etapa especificada de aplicación de una capa de recubrimiento, los componentes de recubrimiento y otros compuestos opcionales se pueden aplicar, por ejemplo, de manera simultánea o posteriormente. Por ejemplo, se aplican posteriormente al menos dos componentes de recubrimiento, tal como, de manera escalonada, en el que los componentes de recubrimiento tienen una composición diferente. Cada componente del recubrimiento también puede ser una mezcla de compuestos. Los componentes del recubrimiento se aplican por lo general en forma líquida (esto puede incluir, por ejemplo, emulsiones, soluciones y dispersiones, así como polímeros fundidos), tal como, mediante inyección o pulverizando los líquidos. De esta manera se proporcionan partículas de fertilizante que comprenden una capa de recubrimiento y las partículas de fertilizante como núcleo. De acuerdo con lo anterior, uno o más componentes de recubrimiento aplicados están presentes como una capa (adicional) sobre las partículas de fertilizante.

En las realizaciones preferidas, al menos uno o todos los componentes del recubrimiento, al aplicarse, tienen una viscosidad inferior a 2000 o inferior a 1000 m Pas a 25 °C, y por lo general superior a 100 mPas a 25 °C. La viscosidad se mide, por ejemplo, según ISO 3219:1993.

Preferiblemente, el uno o más componentes de recubrimiento se agregan a un lecho de partículas de fertilizante, en el que el lecho se proporciona mediante el movimiento de elementos móviles de la unidad de recubrimiento, en particular mediante acción de rodadura o mediante contacto de partícula a partícula. Preferiblemente, el lecho es un lecho de partículas elevadas, en el que las partículas de fertilizante son elevadas por el movimiento de elementos móviles. La unidad de recubrimiento se opera preferiblemente de tal manera que todo el material en el espacio interior se mantenga en constante movimiento. Preferiblemente, la unidad de recubrimiento se opera de tal manera que las partículas transportadas por el aire se mueven continuamente en múltiples direcciones. En algunas realizaciones, las etapas de recubrimiento se llevan a cabo en una atmósfera distinta del aire, por ejemplo, una atmósfera inerte tal como N2. La unidad de recubrimiento se opera, por ejemplo, de tal manera que al menos algunas partículas son partículas "transportadas por gas" (por ejemplo, partículas transportadas por el aire) y en la que estas partículas por lo general se mueven continuamente en múltiples direcciones. Esto puede ayudar a superar los efectos de la gravedad y puede anular las limitaciones del tamaño, la forma y la densidad de las partículas para lograr una mezcla homogénea de los componentes del recubrimiento con las partículas en ciclos de mezcla cortos.

Las partículas de fertilizante se introducen, por ejemplo, en el recipiente en una cantidad de más del 10 % o más del 20 % o más del 40 % o más del 60 % y/o menos de 95 % o menos de 90 % o menos de 80 %, tal como 60-90 %, preferiblemente 75-90 %, todo en volumen del espacio interior del recipiente, con base en la densidad aparente del material de las partículas de fertilizante sin recubrimiento. La fracción de volumen basada en la densidad aparente significa que un lecho a granel de partículas no recubiertas (incluido el espacio vacío en el lecho) ocupa dicha fracción de volumen del espacio interior. Por ejemplo, para partículas de urea o partículas que contienen urea, una densidad aparente de 720-820 kg/m3 se puede usar, por ejemplo, 770 kg/m3. La fracción de relleno basada en la densidad real del material fertilizante (sin recubrimiento) es, por ejemplo, más del 10 % o más del 20 % o más del 30 % y/o menos de 60 % o menos de 50 % del volumen del espacio interior. Estas fracciones de relleno pueden contribuir a la formación de un lecho elevado durante la etapa b) y a una buena distribución de los componentes del recubrimiento.

Preferiblemente, los componentes del recubrimiento no contienen disolventes, por ejemplo, comprenden menos de 5 % en peso de agua, tal como menos de 1.0 % en peso de agua, y menos de 5 % o menos de 1.0 % en peso de disolventes orgánicos, en los que los disolventes orgánicos son por ejemplo, compuestos orgánicos con un punto de ebullición inferior a 120 °C. Preferiblemente, en todo el método se aplica menos de 1.0 % en peso de agua y/o menos de 1.0 % en peso de disolventes orgánicos, en base al peso de las partículas de fertilizante sin recubrimiento. Es preferible evitar el agua porque muchos fertilizantes son solubles en agua. Es preferible evitar el uso de disolventes orgánicos para evitar el riesgo de emisiones y cumplir con las normas de emisiones y otras regulaciones.

Preferiblemente, los componentes del recubrimiento comprenden menos de 40 % en peso o menos de 20 % en peso o menos de 10 % en peso de componentes distintos de los reactivos para la reacción química que se llevará a cabo durante la etapa b). Preferiblemente, cada componente de recubrimiento comprende más del 50 % en peso o más del 80 % en peso de reactivo para la reacción química que se llevará a cabo para el curado o endurecimiento. Preferiblemente, cada componente de recubrimiento comprende menos de 10 % en peso de compuestos que no están incluidos en las partículas de fertilizante recubiertas tal como se descargan.

En las realizaciones en las que uno o más de los componentes de recubrimiento comprenden o son un polímero, los componentes de recubrimiento polimérico se aplican preferiblemente como un líquido, tal como una masa fundida de polímero, por ejemplo a una temperatura suficientemente superior a la temperatura de transición vítrea del polímero, de manera que el polímero tenga una viscosidad suficientemente baja para que pueda procesarse.

El método implica además curar o endurecer al menos parcialmente el o los componentes de recubrimiento aplicados. Este curado o endurecimiento al menos parcial se lleva a cabo en la unidad de recubrimiento y, por ejemplo, garantiza que el recubrimiento final comprenda el recubrimiento insoluble en agua preferido.

El curado o endurecimiento comprende una reacción química del uno o más componentes del recubrimiento. Esta reacción química se lleva a cabo en la unidad de recubrimiento y más en particular mientras al menos uno de los elementos móviles está en movimiento. La reacción química, por ejemplo, produce un aumento de la viscosidad de la capa de recubrimiento. En algunas realizaciones, la reacción química implica la formación de compuestos con mayor peso molecular que los reactivos. La reacción química, por ejemplo, implica la polimerización y/o reticulación de polímeros.

En caso de curado o endurecimiento parcial en la etapa b), se lleva a cabo un curado o endurecimiento final posteriormente, antes y/o después de la descarga de partículas de fertilizante recubiertas de la unidad de recubrimiento. El curado final se lleva a cabo, por ejemplo, en una unidad de recubrimiento como la utilizada en la etapa b).

El endurecimiento y curado pueden comprender la solidificación de uno o más componentes de recubrimiento líquidos agregados a las partículas de fertilizante en un material de recubrimiento sólido mediante una reacción química del uno o más componentes de recubrimiento. En caso de curado, la reacción química comprende por ejemplo una reacción de reticulación para dar un polímero termoestable. En el caso del endurecimiento, la reacción química por lo general no implica reticulación y por lo general produce un polímero termoplástico. En una realización en la que solo se aplica un componente de recubrimiento, este componente puede reaccionar consigo mismo, por ejemplo en una reacción de polimerización.

En vista del curado o endurecimiento reactivo, los uno o más componentes de recubrimiento incluyen, por ejemplo, iniciadores y/o catalizadores, tales como iniciadores de polimerización (por ejemplo, iniciador de radicales libres o iniciador catiónico) y catalizadores de polimerización.

Las partículas de fertilizante recubiertas y/o el material de recubrimiento pueden comprender componentes adicionales. Los componentes adicionales incluyen, por ejemplo, uno o más seleccionados del grupo que consiste en agentes humectantes, surfactantes, biocidas, herbicidas, insecticidas, fungicidas, agentes antiestáticos y micronutrientes. Los micronutrientes se seleccionan, por ejemplo, del grupo que consiste en Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Ni, Cl, Mg y B.

Tales componentes adicionales se aplican, por ejemplo, durante una o más etapas de aplicación de capas de recubrimiento, por ejemplo, como parte del uno o más componentes de recubrimiento o como componente adicional añadido durante la etapa b) y/o la etapa c).

El recubrimiento puede incluir cera, que se aplica, por ejemplo, como capa entre capas de recubrimiento que se curan o endurecen durante la etapa b) y/o como capa final. La cera es, por ejemplo, una cera de olefina, más preferiblemente una cera de alfa-olefina, tal como con al menos 20 o al menos 30 átomos de carbono, o por ejemplo un hidrocarburo (tal como alcano) con, por ejemplo, 20 a 40 átomos de carbono. La cera es, por ejemplo, una cera de parafina, cera de vaselina o cera de poliamida, y/o es, por ejemplo, una cera microcristalina.

El método comprende además descargar las partículas de fertilizante recubiertas de la unidad de recubrimiento, opcionalmente después de una etapa de curado final o una etapa de endurecimiento final. Una etapa de endurecimiento final puede comprender, por ejemplo, la evaporación del monómero no reaccionado, o enfriamiento, y/o una etapa de reacción química de endurecimiento final. Una etapa de curado final opcional puede incluir permitir que los componentes de recubrimiento presentes en las capas de recubrimiento aplicadas reaccionen más. La etapa de curado final puede implicar la reticulación del material de recubrimiento polimérico. Las partículas de fertilizante descargadas comprenden el recubrimiento y el material de recubrimiento. La etapa opcional de endurecimiento final se aplica para dejar las partículas en condiciones para su descarga, en particular para que no sean pegajosas y tengan suficiente resistencia mecánica/de aplastamiento para ser manipuladas, empaquetadas y almacenadas.

El método comprende opcionalmente una o más etapas después de la liberación de las partículas de fertilizante recubiertas, tales como una etapa de enfriamiento, una etapa de envasado, una etapa de dosificación y/o una etapa de almacenamiento. La etapa de enfriamiento, por ejemplo, utiliza aire de enfriamiento. Las partículas de fertilizante recubiertas se suspenden, por ejemplo, en el aire de refrigeración. La etapa de envasado comprende, por ejemplo, el envasado de partículas de fertilizante en bolsas o recipientes. Una etapa de dosificación puede implicar dividir una corriente de partículas de fertilizante recubiertas en lotes de una cantidad medida; tales lotes pueden transferirse, por ejemplo, a un vehículo o un barco con o sin embalaje.

El procedimiento de recubrimiento se puede llevar a cabo, por ejemplo, como procedimiento discontinuo o como procedimiento continuo. El método es, por ejemplo, un procedimiento por lotes que da como resultado, por ejemplo, múltiples capas de recubrimiento, en el que dos o más etapas de aplicación de una capa de recubrimiento se llevan a cabo en la misma unidad de recubrimiento (por ejemplo, en el mismo recipiente).

También en el caso de un procedimiento por lotes, se pueden agregar el uno o más componentes de forma continua durante, por ejemplo, al menos 10 segundos o al menos 30 segundos. En un procedimiento de ejemplo, dos o más unidades de recubrimiento por lotes funcionan en paralelo y cada una de ellas lleva a cabo etapas diferentes entre sí en cada momento. En esta realización el método se lleva a cabo en el denominado modo continuo por lotes o semicontinuo. Por ejemplo, el método puede implicar llenar una primera unidad de recubrimiento con partículas de fertilizante mientras una segunda unidad de recubrimiento lleva a cabo otra etapa del método que no sea el llenado. De esta manera, con dos o más unidades de recubrimiento en paralelo, se puede procesar una alimentación continua de partículas de fertilizante, recibiendo en cualquier momento al menos una de las unidades de recubrimiento paralelas partículas de fertilizante no recubiertas. En tal realización, el método implica, por ejemplo, aplicar el número total de capas de recubrimiento que se aplicarán sobre las partículas de fertilizante (por ejemplo, 1, 2, 3 o más capas) en una sola de las unidades de recubrimiento paralelas.

En una realización de ejemplo en la que el método se lleva a cabo como un procedimiento continuo, se aplican dos o más capas de recubrimiento en diferentes unidades de recubrimiento como se describe en el presente documento dispuestas en serie, teniendo cada unidad de recubrimiento, por ejemplo, un recipiente y un rotor, en el que el método comprende transportar partículas de fertilizante desde una primera unidad de recubrimiento para aplicar una primera capa de recubrimiento a una segunda unidad de recubrimiento para aplicar una segunda capa de recubrimiento. Este transporte se puede realizar, por ejemplo, mediante una cinta transportadora o, por ejemplo, colocando unidades de recubrimiento unas sobre otras y realizando el transporte por gravedad. El procedimiento continuo puede implicar el suministro continuo de partículas de fertilizante a una primera unidad de recubrimiento y la transferencia de partículas de fertilizante que tienen una capa de recubrimiento desde la primera unidad de recubrimiento a una segunda unidad de recubrimiento corriente abajo y la extracción de partículas de fertilizante que tienen una capa de recubrimiento adicional de la segunda unidad de recubrimiento. En algunas realizaciones adicionales, se usan en serie dos o más unidades de recubrimiento como las descritas, en las que se aplican capas de recubrimiento diferentes etapa a etapa en diferentes de dichas unidades de recubrimiento, y en el que el transporte implica transportar lotes de partículas de fertilizante recubiertas al menos desde una primera unidad de recubrimiento a una segunda unidad de recubrimiento corriente abajo.

La unidad de recubrimiento comprende un marco fijo y al menos dos elementos móviles, incluyendo un primer y un segundo elemento móvil. La unidad de recubrimiento es capaz de recibir partículas de fertilizante para ser recubiertas (aún más). Los elementos móviles están configurados para mover las partículas de fertilizante durante el procedimiento de recubrimiento. El primer y el segundo elemento móvil pueden moverse cada uno con respecto al marco y, por lo general, pueden moverse con respecto al marco de manera independiente. El método comprende mover los al menos dos elementos móviles con respecto al marco durante al menos la etapa b), preferiblemente mientras están en contacto con partículas de fertilizante. Preferiblemente, el primer y el segundo elemento móvil también se mueven uno con respecto al otro. El primer y el segundo elemento móvil se mueven, por ejemplo, independientemente uno del otro e independientemente con un movimiento giratorio y/o alternativo.

El movimiento de los elementos móviles puede permitir el movimiento de las partículas de fertilizante durante la etapa b). Esto puede contribuir a una buena mezcla de los uno o más componentes de recubrimiento agregados entre sí y con las partículas de fertilizante. El movimiento de los elementos móviles también puede evitar o prevenir la formación de grumos durante el procedimiento de recubrimiento, tal como grumos de material de recubrimiento y partículas de fertilizante.

El marco fijo se utiliza para montar los elementos móviles y, por ejemplo, actuadores tales como motores. El marco fijo puede incluir una caja estática.

Preferiblemente, el primer elemento móvil comprende un recipiente o es un recipiente. El recipiente tiene una pared y un espacio interior. La pared tiene, por ejemplo, una parte inferior y una o más partes laterales. La pared puede estar provista de una abertura de salida que se pueda cerrar, por ejemplo en la parte inferior, para la descarga de partículas de fertilizante recubiertas. El recipiente está cerrado, por ejemplo, en la parte superior con una placa de cubierta que forma parte de la unidad de recubrimiento. La placa de cubierta puede incluir una abertura de entrada para partículas de fertilizante y, por ejemplo, está provista de una o más boquillas de pulverización para uno o más componentes de recubrimiento. La abertura de entrada también puede proporcionarse mediante un tubo abierto. El tubo abierto se utiliza, por ejemplo, para gotear los componentes del recubrimiento en el lecho de partículas. El espacio interior se utiliza en el método para acomodar las partículas, por ejemplo, recibiendo y reteniendo partículas de fertilizante en el espacio libre del espacio interior. Durante el procedimiento, el recipiente se hace girar y/o se le proporciona un movimiento alternativo, siendo el movimiento de rotación o alternativo, por ejemplo, en dirección horizontal o vertical. El método implica, por ejemplo, girar el recipiente alrededor de un eje de rotación mientras éste contiene las partículas de fertilizante, en particular dentro del espacio interior. Preferiblemente al menos la etapa b) se lleva a cabo durante dicha rotación. El giro del recipiente permite, por ejemplo, que las partículas de fertilizante rueden durante la etapa b). Preferiblemente, las partículas se mantienen continuamente en movimiento dentro del recipiente hasta su descarga, tal como, girando el recipiente.

El recipiente es, por ejemplo, cilindrico y es, por ejemplo, una batea. El recipiente tiene, por ejemplo, una sección transversal circular en un plano perpendicular al eje de rotación. El recipiente está conectado, por ejemplo, a un primer actuador, tal como un motor. El primer actuador está dispuesto, por ejemplo, en el marco y configurado para el movimiento del recipiente con respecto al marco.

La unidad de recubrimiento puede comprender además un raspador que, por ejemplo, es estacionario con respecto al marco, o, por ejemplo, puede mantenerse estacionario con respecto al marco mientras el recipiente gira. El raspador se puede usar para raspar materiales sólidos de la pared del recipiente giratorio. El raspador también puede contribuir a la agitación de las partículas durante el funcionamiento. El raspador está dispuesto en la proximidad de la pared del recipiente y/o del fondo del recipiente (por ejemplo, un espacio de 1-10 mm, tal como 1-5 mm), y está dispuesto preferiblemente en el lado superior de la inclinación preferida del recipiente. El raspador es móvil con respecto a la pared del recipiente. En una realización preferida, el recipiente tiene un fondo y una pared lateral, en el que la unidad de recubrimiento comprende además un raspador, estando el raspador fijo con respecto al marco durante al menos la etapa b), en el que el raspador está dispuesto para raspar material de la pared lateral y/o del fondo del recipiente.

En una realización preferida, el segundo elemento móvil es o comprende un miembro de agitación. El miembro de agitación está dispuesto en el espacio interior del recipiente y está configurado, por ejemplo, para un movimiento giratorio y/o alternativo en el espacio interior. El método comprende preferiblemente mover el miembro de agitación durante al menos la etapa b) y simultáneamente con el giro del recipiente y más preferiblemente de manera continua durante la etapa b). De esta manera, el miembro de agitación está en contacto con las partículas de fertilizante durante la etapa b) cuando las partículas están provistas del uno o más componentes de recubrimiento. El miembro de agitación es, por ejemplo, una herramienta de mezcla. El movimiento del miembro de agitación puede contribuir a mezclar las partículas y/o ayudar a evitar la formación de grumos. En algunas realizaciones, el miembro de agitación está dispuesto, por ejemplo, para mantener una gran parte (por ejemplo, más del 30 % en número) o una mayoría de las partículas suspendidas en el aire (sin contacto con el recipiente) en cualquier momento dado durante la etapa b). Las partículas individuales rebotan, por ejemplo, hacia y desde la pared del recipiente y el miembro de agitación durante la etapa b).

El miembro de agitación está conectado, por ejemplo, a un actuador, tal como un segundo actuador provisto en el marco para el movimiento del miembro de agitación con respecto al marco, en el que el movimiento puede ser rotación. La velocidad y el movimiento del miembro de agitación se pueden controlar preferiblemente independientemente de la velocidad y el movimiento del recipiente.

Más preferiblemente, el miembro de agitación es un rotor. El rotor comprende, por ejemplo, un árbol y una o más palas. Las cuchillas se pueden proporcionar como paletas. Las cuchillas o paletas están preferiblemente espaciadas de manera uniforme y angular alrededor del árbol. El método comprende, por ejemplo, girar el rotor alrededor de un eje de rotación del rotor simultáneamente con el giro del recipiente durante al menos la etapa b). Un recipiente puede estar provisto de uno o más rotores. El rotor se gira preferiblemente alrededor del árbol. El eje de rotación del rotor está, por ejemplo, sustancialmente paralelo (incluso paralelo) al eje de rotación del recipiente. El eje de rotación del rotor tiene, por ejemplo, un ángulo incluido de menos de 30° o menos de 20° o menos de 5°, por ejemplo 0°, con respecto al eje de rotación del recipiente. El árbol puede extenderse a través de un orificio en una placa de cubierta del recipiente. Por ejemplo, el rotor está montado encima del recipiente en el marco y cuelga del recipiente.

El recipiente y el rotor pueden girar en la misma dirección o en dirección opuesta (en cualquier momento), especialmente si el árbol y el eje de rotación están sustancialmente paralelos. Se prefiere la dirección de rotación opuesta. Por ejemplo, visto desde arriba con respecto a la gravedad, el recipiente puede girar en sentido horario y el rotor en sentido antihorario, o viceversa.

El recipiente gira a una velocidad de, por ejemplo, al menos 1 rpm (rotación por minuto), por lo general menos de 500 rpm, preferiblemente de 5 a 100 rpm, tal como, de 10 a 60 rpm. El rotor gira, por ejemplo, al menos a 1 rpm (rotación por minuto), por lo general menos de 500 rpm, preferiblemente 5 -100 rpm, tal como 10-60 rpm. La velocidad de la punta es, por ejemplo, de 0.10 - a 1 m/s para el recipiente, preferiblemente 0.2 - 2.0 m/s o 0.5 - 2.0 m/s. La velocidad de la punta es, por ejemplo, de 0.2 -10 m/s para el rotor, preferiblemente de 0.5 -5.0 m/s o de 1.0 - 2.5 m/s. La velocidad de la punta del rotor es preferiblemente mayor que la velocidad de la punta del recipiente. Estas velocidades preferidas se aplican en particular para la etapa b).

El eje de rotación del rotor está preferiblemente separado del eje de rotación del recipiente (al menos en un plano perpendicular al eje de rotación del recipiente), de tal manera que el rotor está montado excéntricamente en el espacio interior del recipiente, especialmente en realizaciones en las que el eje de rotación del rotor es, por ejemplo, sustancialmente paralelo (incluso paralelo) con el eje de rotación del recipiente. La separación será, por ejemplo, de una distancia de al menos el 2 % o al menos el 5 % del diámetro del espacio interior en el plano perpendicular al eje de rotación del recipiente. En algunas realizaciones, un solo recipiente puede estar provisto opcionalmente de una pluralidad de rotores. Los ejes de rotación de los rotores de la pluralidad de rotores están, por ejemplo, a la misma distancia o a diferente distancia (en dirección radial) del eje de rotación del recipiente.

En una realización preferida, el rotor comprende un árbol y una o más palas. El árbol tiene una longitud en la dirección de la longitud de un primer extremo y un segundo extremo, en el que dicho primer extremo está dispuesto en dicho espacio interior de dicho recipiente. En ese espacio interior también están dispuestas las palas. El segundo extremo está conectado a un actuador, por ejemplo, un segundo actuador, por ejemplo en un segundo motor. Las palas están conectadas al árbol y se extienden desde el árbol en dicho espacio interior del recipiente en una dirección perpendicular a la longitud del árbol. Las palas tienen por ejemplo una longitud en la dirección perpendicular al árbol de al menos el 2 % o al menos el 5 % del radio del recipiente en la sección transversal perpendicular al eje de rotación del recipiente.

Preferiblemente, el eje de rotación del recipiente está inclinado con respecto a una dirección vertical, en la que la dirección vertical se define con respecto a la gravedad. Preferiblemente, el eje de rotación tiene un ángulo de al menos 5° o al menos 10° con respecto a la dirección vertical, y por lo general menos de 30°. El eje de rotación también puede ser vertical con respecto a la gravedad. La orientación vertical o ligeramente inclinada puede proporcionar una distribución homogénea (sustancialmente simétrica angularmente alrededor del eje de rotación) de las partículas en el recipiente en comparación con una realización en la que el eje de rotación es horizontal o casi horizontal. En caso de eje de rotación inclinado, el marco comprende una carcasa en la que el recipiente está dispuesto sobre un elemento de soporte de tal manera que el recipiente giratorio está inclinado con respecto a un plano horizontal, estando el plano horizontal paralelo a la parte inferior del elemento de soporte. Preferiblemente, el recipiente tiene una pared inferior provista de una placa plana, por ejemplo una placa cilíndrica. Preferiblemente, la pared inferior se monta en el marco con un ángulo de al menos 5° o al menos 10° con el plano horizontal. Por ejemplo, una pared inferior cilíndrica puede tener un punto más bajo cuando está parada (sin rotar). Por ejemplo, en el punto más bajo o en el centro de la pared inferior se prevé un conducto de salida para la descarga de partículas de fertilizante recubiertas. La rotación inclinada también puede contribuir a una mejor mezcla del fertilizante y el o los componentes de recubrimiento agregados.

En algunas realizaciones, la unidad de recubrimiento comprende una pluralidad de dispositivos de recubrimiento, dispuestos en serie o en paralelo, en la que cada dispositivo de recubrimiento comprende un recipiente y al menos un rotor. Por ejemplo, la unidad de recubrimiento comprende una pluralidad de dispositivos de recubrimiento, dispuestos en serie y conectados entre sí con líneas de transporte para partículas de fertilizante recubiertas (tales como cintas transportadoras o conductos), en la que cada dispositivo de recubrimiento tiene un recipiente. Cada recipiente tiene, por ejemplo, una entrada y una salida para partículas de fertilizante (recubiertas). Esta unidad de recubrimiento se puede usar, por ejemplo, en métodos en los que la etapa b) se lleva a cabo dos o más veces. Cada capa de recubrimiento se aplica, por ejemplo, en un dispositivo de recubrimiento diferente (y en un recipiente diferente), en el que en cada recipiente, por ejemplo, no se aplica más de una capa de recubrimiento. Las partículas de fertilizante se suministran al dispositivo de recubrimiento corriente arriba y se descargan desde el dispositivo de recubrimiento corriente arriba. El último dispositivo de recubrimiento se utiliza, por ejemplo, para realizar un curado final en lugar de para aplicar una capa de recubrimiento. En otra realización, se utiliza un sistema de recubrimiento con una pluralidad de unidades de recubrimiento en paralelo, y con una fase de enfriamiento común corriente abajo de las unidades de recubrimiento.

Según la presente invención, la unidad de recubrimiento es, por ejemplo, un mezclador Eirich, por ejemplo un mezclador intensivo Eirich tipo R, o por ejemplo una pluralidad de dichos mezcladores dispuestos en paralelo o en serie. Según la presente invención, la unidad de recubrimiento es, por ejemplo, un dispositivo de mezcla como se describe en el documento US 4854715 o como se describe en el documento US 9295109.

La unidad de recubrimiento también puede ser, por ejemplo, un sistema de mezcla horizontal disponible en Lodige, o, por ejemplo, un mezclador de arado Eirich. La unidad de recubrimiento es, por ejemplo, un dispositivo de mezcla con un tanque cilíndrico horizontal y un árbol horizontal sólido, con arados en forma de cuña o paletas angulares montadas en el árbol, por ejemplo un mezclador de arados Eirich.

En una realización preferida, en la etapa b) se aplica una capa de recubrimiento en una cantidad de 0.10 % en peso - 6.0 % en peso, más preferiblemente 0.50 - 4.0 % en peso, incluso más preferiblemente 0.5 -1.5 % en peso basado en el peso de la partícula de fertilizante que se va a recubrir sin recubrimiento. Si la etapa b) se realiza dos o más veces, por ejemplo para obtener capas de recubrimiento con composiciones diferentes, estas cantidades y tiempos se refieren a una instancia de la etapa b). Por ejemplo, el recubrimiento total es de 1.0 a 25 % en peso, o de 1.0 a 15 % en peso, o por ejemplo de 1.5 a 10 % en peso, preferiblemente de 1.5-7.5 % en peso, basado en el peso de las partículas de fertilizante que se van a recubrir sin ningún recubrimiento.

Preferiblemente, la etapa b) se lleva a cabo (y se completa) en 10 a 600 segundos, preferiblemente en 30 a 240 segundos o 10 -120 s, o 30 - 120 s, o 10 - 60 s, o 10 - 30 s, o 30 - 90 s, en particular para tales cantidades de material de recubrimiento. En algunas realizaciones, se agrega un componente de recubrimiento al recipiente en 0.5 a 30 s, o 1 a 10 s, o 1 a 5 s, y preferiblemente la cantidad total de dicho componente de recubrimiento, preferiblemente cada componente de recubrimiento, se agrega en tal período. En algunas realizaciones, el componente se distribuye sobre las partículas de fertilizante (es decir, se mezcla con las partículas) en un tiempo de 10 a 45 s, o de 10 a 30 s. Estos tiempos de mezcla tan rápidos se consiguen, por ejemplo, mediante el movimiento de un recipiente y un rotor, cuando se usan.

Si la etapa b) se realiza dos o más veces, por ejemplo para obtener capas de recubrimiento con composiciones diferentes, estos tiempos se refieren a una instancia de la etapa b). Preferiblemente, el curado final de la etapa c), si se lleva a cabo, se lleva a cabo (y se completa) en 60 segundos a 15 minutos, más preferiblemente de 2 a 10 minutos. Preferiblemente, la etapa b) implica aplicar dos o más componentes de recubrimiento de manera sucesiva y etapa a etapa a las partículas de fertilizante mientras tanto el recipiente como el rotor están girando. Preferiblemente, el componente de recubrimiento agregado primero a las partículas tiene un peso molecular más alto (tal como un peso molecular promedio en número) y/o una viscosidad más alta que el segundo componente de recubrimiento. Preferiblemente, se agrega el primer componente de recubrimiento a las partículas y se mezcla durante 2 a 120 segundos, tal como, 10 a 60 segundos, y luego se agrega el segundo componente de recubrimiento. La mezcla del primer componente de recubrimiento proporciona preferiblemente una distribución homogénea del componente de recubrimiento sobre las partículas al final del período de mezcla y antes de agregar el segundo componente de recubrimiento. Preferiblemente, ambos componentes del recubrimiento se inyectan como líquidos (lo que puede incluir goteo y pulverización) y preferiblemente a un lecho de partículas elevadas. En una realización preferida, el lecho de partículas elevadas contiene una zona en la que las partículas se mueven más rápido (por ejemplo, cerca del rotor) y el componente de recubrimiento se agrega a esa parte. Esto puede permitir lograr una distribución uniforme del componente de recubrimiento sobre las partículas rápidamente. En algunas realizaciones, los dos primeros componentes de recubrimiento que se agregan son reactivos entre sí. Después de aplicar el uno o más componentes de recubrimiento reactivos, el método puede implicar permitir que los componentes de recubrimiento reaccionen entre sí, por ejemplo, durante un período de 10 a 300 segundos, tal como, de 10 a 120 segundos, mientras las partículas se mantienen en movimiento. Una ventaja de la presente invención es que esta reacción llevada a cabo en la unidad de recubrimiento puede proporcionar el curado o endurecimiento de las partículas sin aglomeración de las partículas recubiertas.

Se encontró que llevar a cabo la reacción en la unidad de recubrimiento, preferiblemente en el recipiente giratorio con rotor, proporciona una distribución rápida y completa de los componentes del recubrimiento. La distribución también garantiza la encapsulación completa de las partículas de fertilizante con la capa de recubrimiento. La rápida distribución también permite el uso de componentes de recubrimiento con una velocidad de reacción más rápida; al mismo tiempo, la velocidad de reacción más rápida es importante para lograr una alta calidad del recubrimiento en dicha unidad de recubrimiento. En particular, tanto una velocidad de reacción demasiado alta como una velocidad de reacción demasiado baja pueden provocar una tasa de liberación demasiado alta de nutrientes de las partículas de fertilizante recubiertas. Además, se descubrió que la formación de grumos en la unidad de recubrimiento se evita mediante el movimiento de los elementos móviles (por ejemplo, el recipiente y el rotor).

Después de dicho tiempo de reacción, se pueden agregar uno o más componentes de recubrimiento adicionales, tal como una cera, preferiblemente una cera líquida que se inyecta en el lecho de fertilizante. Preferiblemente se aplica una cera entre las capas de recubrimiento. Estas etapas se repiten opcionalmente una o más veces en el mismo recipiente o en recipientes adicionales en serie, para obtener múltiples capas de recubrimiento y son seguidos opcionalmente por una fase de curado final. Se lleva a cabo (y se completa) una fase de curado final en, por ejemplo, 60 segundos a 15 minutos, tal como, 2 a 10 minutos, preferiblemente 2 a 5 minutos, para garantizar el endurecimiento o curado completo de la capa de recubrimiento. Opcionalmente se aplica una capa final de recubrimiento adicional, tal como, una capa de cera. El curado final se puede llevar a cabo en el mismo recipiente giratorio o en una parte diferente de la unidad de recubrimiento. El curado final por lo general se detiene mediante la descarga de las partículas de fertilizante recubiertas.

Preferiblemente, las etapas a) y b) se llevan a cabo a una temperatura de al menos 10 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 55 °C o 60 °C, por lo general inferior a 120 °C o menos de 80 °C, tal como, en el intervalo de 40 a 120 °C o de 50 a 100 °C, más preferiblemente de 55 a 80 °C. Preferiblemente, las partículas de fertilizante se mantienen a dicha temperatura durante todo el tiempo de residencia en la unidad de recubrimiento. Preferiblemente, las partículas están a al menos 50 °C o al menos 60 °C cuando se descargan de la unidad de recubrimiento. El método puede implicar el enfriamiento de las partículas descargadas desde una temperatura de al menos 50 °C o al menos 60 °C a una temperatura inferior, por ejemplo, por debajo de 30 °C. En algunas realizaciones, el método comprende una etapa de precalentamiento de las partículas sólidas de fertilizante. En algunas otras realizaciones, el método implica obtener partículas de fertilizante tal como se forman por solidificación a dichas temperaturas (por ejemplo, tal como se forman durante la granulación o el granulado) y transportar las partículas de urea a dichas temperaturas (por ejemplo, por encima de 50 °C) desde la unidad de solidificación a la unidad de recubrimiento. Mantener las partículas en la unidad de recubrimiento por encima de 50 °C o por encima de 60 °C, en particular durante todo el tiempo de residencia, puede contribuir a una alta velocidad de curado reactivo o endurecimiento reactivo de los componentes del recubrimiento, por ejemplo si se utiliza un recubrimiento de poliuretano. Es posible que otros componentes del recubrimiento ya reaccionen con suficiente rapidez a temperaturas más bajas, como de 10 a 50 °C. Además, mantener las partículas por debajo de 80 °C, o incluso por debajo de 60 °C, o incluso por debajo de 50 °C, puede ser beneficioso si el recubrimiento incluye componentes adicionales susceptibles de degradación o reacciones secundarias indeseables a altas temperaturas. La unidad de recubrimiento opera preferiblemente entre 0.010 y 10 bar absolutos, tal como, entre 0.5 y 2.0 o entre 0.5 y menos de 1.0 bar absolutos (vacío ligero).

En una realización preferida, el recubrimiento es un recubrimiento de poliuretano. Preferiblemente, los componentes del recubrimiento incluyen un poliisocianato y un poliol. Preferiblemente, el poliisocianato tiene 2 o más grupos isocianato por molécula. El poliisocianato es por ejemplo alifático o aromático, preferiblemente aromático. El poliisocianato es por ejemplo un diisocianato que tiene exactamente dos grupos isocianato. Un poliisocianato particularmente útil es el diisocianato de metileno difenilo (MDI), tal como el 4,4'-MDI, otro ejemplo es el diisocianato de tolueno (TDI). Por ejemplo, se utiliza un poliisocianato aromático como mezcla de isómeros poliméricos y diisómeros del isocianato.

El poliol tiene al menos 2 grupos hidroxilo por molécula, preferiblemente 2-5 grupos hidroxilo, aún más preferiblemente 3 o 4 grupos hidroxilo. El poliol se basa, por ejemplo, en un poliéter, poliéster o aceite natural, y preferiblemente se basa en un poliéter. El poliol tiene, por ejemplo, un número de hidroxilo de 150 a 700 y una funcionalidad media de 3 (número de sitios reactivos de isocianato por molécula).

Por ejemplo, se utiliza un polipropileno poliol o un polietileno poliol con un índice de hidroxilo de 150 - 700 y una funcionalidad de 3 o 4, ya que estos proporcionan longitudes de cadena relativamente cortas (por ejemplo, peso molecular 300 - 700 Da). La longitud de cadena corta puede contribuir a una menor viscosidad del poliol.

En las realizaciones preferidas, el poliol tiene una viscosidad menor que 2000 o menor que 1000 mPas a 25 °C, y por lo general mayor que 100 mPa s a 25 °C. El número de grupos hidroxilo se mide, por ejemplo, según ASTM D 4274-99 o ISO 14900:2017. La viscosidad se mide, por ejemplo, según A<s>T<m>D4878-15 (preferiblemente el método A) o ISO 3219:1993.

El poliol es, por ejemplo, un poliéter poliol alifático, tal como el formado a partir de un iniciador y una pluralidad de unidades de óxido de alquileno. El poliol se inicia, por ejemplo, a partir de un compuesto con tres grupos hidroxilo, tal como el glicerol, o se inicia con amina, o una combinación de los mismos. El poliol es, por ejemplo, un poliol de óxido de polietileno o de óxido de polipropileno, u otro poliéter poliol. También se pueden usar polioles de poliéster. La proporción en número de grupos NCO y OH está, por ejemplo, en el intervalo de 0.8:10 a 1.2:10. Sin embargo, se pueden usar muchos recubrimientos de poliuretano.

Los componentes del recubrimiento incluyen un catalizador de polimerización, por ejemplo un catalizador organometálico, aminas terciarias, bases orgánicas o inorgánicas.

Preferiblemente, el poliol y el poliisocianato curan en menos de 2 minutos, a 25 °C, a 70 °C y/o a la temperatura a la que se aplica el recubrimiento, lo que permite aplicaciones posteriores a intervalos de menos de 2 minutos. La cantidad y el tipo de catalizador se pueden ajustar de acuerdo con lo anterior para ese tiempo de curado.

Los componentes del recubrimiento tienen preferiblemente una reactividad a temperatura ambiente de entre 25 y 125 segundos (tiempo necesario para un curado de al menos el 50 %) y, preferiblemente, de entre 10 y 45 segundos a la temperatura de funcionamiento de la unidad de recubrimiento o a 55 °C. Preferiblemente, la reactividad a temperatura ambiente se mide como se describe a continuación en el Procedimiento A («Procedimiento para la determinación de los parámetros de reactividad (a 25 °C) - Reactividad en la copa»). Preferiblemente, la reactividad a la temperatura de operación se mide como se describe a continuación en el Procedimiento B ("Procedimiento para determinar los parámetros de reactividad a la temperatura de curado deseada - Reactividad de la placa caliente").

En algunas realizaciones, el recubrimiento es un recubrimiento de poliéster, más preferiblemente un recubrimiento de poliéster termoendurecible. Los componentes del recubrimiento pueden incluir un poliéster insaturado (incluye un doble enlace carbono-carbono) y un monómero de vinilo. La reacción de curado de la etapa b) puede implicar la copolimerización del monómero de vinilo y el poliéster insaturado. El polímero insaturado es, por ejemplo, el producto de reacción de un ácido dicarboxílico saturado (o anhídrido), un ácido dicarboxílico insaturado (o anhídrido) con un poliol, tal como un diol (glicol). El glicol es, por ejemplo, etilenglicol, propilenglicol, 1,3-butilenglicol o, por ejemplo, bisfenol A hidrogenado. El glicol es, por ejemplo, cíclico o acíclico y, por ejemplo, alifático o aromático. El glicol tiene por ejemplo 2 - 30 átomos de C. El monómero de vinilo es por ejemplo el estireno. La reacción durante la etapa b) puede implicar la copolimerización del poliéster insaturado y el monómero de vinilo, en presencia, por ejemplo, de un iniciador de radicales libres y un catalizador. El poliéster insaturado se inyecta, por ejemplo, como mezcla líquida con el monómero de vinilo, en el que el monómero de vinilo también actúa como disolvente para el poliéster.

En una realización adicional, el recubrimiento es un recubrimiento de poliurea y los componentes del recubrimiento incluyen un poliisocianato que tiene 2 o más grupos isocianato por molécula y una poliamina que tiene 2 o más grupos amina por molécula, preferiblemente 2-5 grupos amina, más preferiblemente 3 o 4 grupos amina.

En una realización adicional, la composición de recubrimiento es un recubrimiento de resina fenólica y los componentes del recubrimiento incluyen un fenol y formaldehído. El componente fenólico y el componente formaldehído pueden reaccionar en la unidad de recubrimiento para formar un polímero termoendurecible.

En una realización adicional, la composición de recubrimiento es un recubrimiento epoxi y los componentes del recubrimiento incluyen un componente epoxi (que tiene grupos epóxido) y opcionalmente un correactivo que tiene grupos reactivos tales como una amina, ácidos y anhídridos de ácido, fenoles, alcoholes y tioles. El correactivo por lo general tiene dos o más de dichos grupos reactivos por molécula, para permitir la formación de un polímero termoestable. El componente epoxi puede reticularse a través de la homopolimerización en la etapa b) o mediante la reacción con correactivos opcionales.

El funcionamiento de la unidad de recubrimiento como se ha descrito evita de forma ventajosa que las partículas se aplasten durante el recubrimiento, al mismo tiempo que aumenta en gran medida el grado de mezcla, tal y como se compara con las máquinas de recubrimiento de tambor giratorio. La unidad de recubrimiento permite tiempos de reacción más rápidos (tales como, entre poliol y poliisocianato), lo que proporciona tiempos de ciclo de lote que son sustancialmente menores que en la técnica anterior. Por ejemplo, el tiempo total del lote en un procedimiento de tres capas puede ser de 5 - 6 minutos, mientras que con un tambor giratorio pueden ser necesarios de 6 - 8 minutos por capa. La mezcla de alta intensidad y los tiempos de reacción más rápidos en el método inventivo permiten producir partículas de fertilizante recubiertas sin aglomeración de las partículas. Además, la tasa de reacción se puede usar para optimizar la tasa de liberación de fertilizante ajustando el tipo y la cantidad de catalizador utilizado. El método de recubrimiento es especialmente adecuado para fabricar fertilizantes recubiertos para cultivos de gran extensión, como el maíz.

El uno o más componentes de recubrimiento tienen preferiblemente un tiempo de reacción a 25 °C de preferiblemente 30 a 250 s, en el que el tiempo de reacción es el tiempo necesario para el endurecimiento (medido opcionalmente como Procedimiento A - "Reactividad de la copa" como se describe en el presente documento).

El uno o más componentes de recubrimiento tienen preferiblemente un tiempo de reacción a la temperatura de recubrimiento (tal como a 70 °C) de preferiblemente 10 a 120 segundos, más preferiblemente 10 a 60 segundos, en el que el tiempo de reacción es el tiempo necesario para el endurecimiento (medido opcionalmente como "Reactividad de placa caliente" como se describe en el presente documento).

El tiempo de reacción se puede lograr o ajustar variando las cantidades y los tipos de catalizadores utilizados para el curado o endurecimiento.

En una realización preferida, que no limita la invención, la unidad de recubrimiento incluye un recipiente y un rotor, el recubrimiento es un recubrimiento de poliuretano, y la etapa b) comprende posteriormente (uno después del otro, pero opcionalmente con etapas adicionales antes, entre ellos y/o después):

B1) inyectar un poliol en un lecho de dichas partículas de fertilizante en dicho recipiente, preferiblemente en el que las partículas en dicho lecho son elevadas por el movimiento del recipiente y el rotor, preferiblemente en el que la inyección es con un tubo abierto o con una boquilla rociadora,

B2) mezclar dicho poliol con dichas partículas de fertilizante durante 5 a 120 segundos, preferiblemente 10 -60 segundos,

B3) inyectar un componente de poliisocianato en dicho lecho de partículas de fertilizante en dicho recipiente, preferiblemente en el que la inyección se realiza con un tubo abierto o una boquilla pulverizadora,

B4) hacer rodar las partículas de fertilizante en dicho recipiente durante al menos 10 a 300 segundos, preferiblemente 20 - 180 segundos, permitiendo así que el poliol y el componente de poliisocianato reaccionen entre sí y curen al menos parcialmente la capa de recubrimiento, mientras que el rotor también está girando,

B5) inyectar opcionalmente una cera líquida en el lecho de fertilizante,

y repetir opcionalmente dichas etapas B1 a B5,

B6) opcionalmente hacer rodar el fertilizante en el recipiente durante al menos 10 segundos permitiendo así que el recubrimiento se cure aún más.

En una variante, la etapa B3 se lleva a cabo antes de las etapas B1 y B2, de modo que el poliisocianato se inyecta primero. Sin embargo, es preferible inyectar primero el poliol, especialmente si es un compuesto polimérico. En algunas realizaciones, se omite la etapa B5 de inyección de la cera, por ejemplo en al menos algunas de las repeticiones opcionales de las etapas B1 a B5. En algunas realizaciones, las etapas B1 a B6 se llevan a cabo con otros componentes de recubrimiento distintos del poliisocianato y el poliol para obtener diferentes tipos de capas de recubrimiento. En las etapas B1-B6 se puede hacer rodar el fertilizante mediante la rotación del recipiente y el rotor. Se descubrió que esta realización preferida daba resultados de recubrimiento particularmente buenos con tasas de liberación deseables del fertilizante luego de la inmersión en agua.

La invención también se refiere a una planta de acabado de urea que comprende: una unidad de acabado de urea seleccionada del grupo que consiste en una unidad de granulación y una torre de granulado, en la que la unidad de acabado de urea tiene una entrada para urea fundida y una salida para partículas de urea calientes, una unidad de recubrimiento que tiene una entrada conectada a dicha salida para partículas de urea, preferiblemente para partículas de urea calientes, en la que la unidad de recubrimiento es como se describe y comprende un marco y al menos dos elementos móviles, en la que dichos elementos móviles son movibles independientemente con respecto al marco. En el presente documento, "partículas de urea calientes" se refiere a partículas con una temperatura superior a la temperatura ambiente a la entrada de la unidad de recubrimiento, por ejemplo, de 30 a 95 °C, preferiblemente de 50 - 85 °C, y más preferiblemente de 55 - 75 °C. La conexión entre la entrada de la unidad de recubrimiento y la salida de la unidad de acabado preferiblemente no incluye una unidad de enfriamiento entre la unidad de acabado de urea y la entrada de la unidad de recubrimiento, no especialmente una unidad de enfriamiento que utilice aire de refrigeración, tal como una unidad de enfriamiento con sopladores o ventiladores para enfriar el aire.

Los elementos móviles son un recipiente y un miembro de agitación como se ha descrito, un recipiente que tiene una pared y un espacio interior para alojar partículas de fertilizante que se van a recubrir y que tiene un eje de rotación, y un miembro de agitación, dispuesto en el espacio interior del recipiente, en el que el eje de rotación del recipiente está inclinado con respecto a un eje vertical, en el que el eje de rotación tiene un ángulo entre 5° -30° con respecto a la dirección vertical, en el que el eje vertical está definido con respecto a la gravedad. El miembro de agitación es preferiblemente un rotor como el descrito. La unidad de recubrimiento incluye además una salida para partículas de urea recubiertas. La planta también comprende una unidad de enfriamiento. La unidad de enfriamiento tiene una entrada conectada a dicha salida para partículas de urea recubiertas, y una salida para partículas de urea recubiertas enfriadas, y preferiblemente además tiene una entrada para aire de enfriamiento y una salida para aire residual. La planta puede utilizarse para llevar a cabo el método de la invención. El método de la invención también puede llevarse a cabo obteniendo partículas de fertilizante del almacenamiento y, por ejemplo, precalentándolas si es necesario.

La invención también se refiere a las partículas de fertilizante que se pueden obtener con el método de la invención. Estas partículas de fertilizante presentan una tasa de liberación ventajosa. En el ejemplo 3 se da un ejemplo de la tasa de liberación ventajosa. Las partículas de fertilizante que se pueden obtener con el método descrito comprenden, por ejemplo, urea, tal como al menos 50 % en peso de urea basado en el peso total de las partículas de fertilizante recubiertas. El recubrimiento de las partículas es, por ejemplo, un recubrimiento de poliuretano. Preferiblemente, las partículas de fertilizante obtenibles con el método descrito tienen una tasa de liberación de menos de 40 % después de 20 días de inmersión en agua, tal como se mide según el procedimiento C como se describe en el presente documento. Preferiblemente, la tasa de liberación es además menos de 20 % en peso a los 7 días de inmersión. El uso preferido de polímeros insolubles en agua puede contribuir ventajosamente a lograr tales tasas de liberación. La cantidad total de recubrimiento es, por ejemplo, 5-25 % en peso o 10-20 % en peso, en base al peso de las partículas de fertilizante que se van a recubrir sin ningún recubrimiento. El número de capas de recubrimiento es, por ejemplo, de 1 - 12 capas, tal como, de 4 -8 capas, en el que las capas de cera se cuentan como capas separadas. Las partículas comprenden, por ejemplo, 3 capas de poliuretano y 3 capas de cera, lo que da un total de 6 capas. El recubrimiento incluye, por ejemplo, de 2 a 6 capas de poliuretano, separadas entre sí, por ejemplo, por capas de cera.

La invención también se refiere a partículas de fertilizante recubiertas, que comprenden preferiblemente urea, más preferiblemente que comprenden al menos 50 % en peso de urea basado en el peso de las partículas de fertilizante recubiertas, que tienen una tasa de liberación menor que 40 % después de 20 días de inmersión en agua, tal como se mide según el Procedimiento C ("Procedimiento para determinar la tasa de liberación de nutrientes de un fertilizante de liberación controlada") como se describe en el presente documento. Preferiblemente, la tasa de liberación es además menor que 20 % en peso a los 7 días de inmersión. El recubrimiento de las partículas de fertilizante recubiertas es, por ejemplo, un recubrimiento de poliuretano. Las partículas, por ejemplo, tienen el recubrimiento en una cantidad y número de capas como se describe anteriormente.

Sin ánimo de limitarse a ninguna teoría, el método de recubrimiento de la invención puede proporcionar una capa de recubrimiento homogénea con una cobertura alta o completa de las partículas de fertilizante.

La figura 1 ilustra esquemáticamente una unidad de recubrimiento de ejemplo que se puede usaren el método de la invención. La unidad 1 de recubrimiento contiene un marco 2 que es una carcasa, un recipiente 3 y un rotor 4. El rotor 4 está conectado a un motor 5 para accionar el rotor 4. El rotor 4 comprende un árbol 6 provisto de palas 7. El recipiente 3 está provisto de un motor 8 adicional y tiene un eje 9 de rotación. El eje 9 de rotación está paralelo y separado de (la línea media del) árbol 6. El recipiente 3 también tiene un raspador 10 en la proximidad de la pared del recipiente pero que puede permanecer estático mientras el recipiente 3 gira alrededor del eje 9. El recipiente 3 incluye una placa 14 de cubierta y el árbol 6 se extiende a través de la placa de cubierta. El recipiente también tiene una entrada 11 para partículas de fertilizante y una o más entradas 12 para componentes de recubrimiento. La entrada 12 se implementa, por ejemplo, como un tubo abierto o como una o más boquillas de pulverización, en el que cada boquilla de pulverización tiene, por ejemplo, una conexión a la línea de alimentación para un componente de recubrimiento específico. El recipiente 3 también tiene una salida 13 para partículas de fertilizante recubiertas, por ejemplo implementada como una abertura que se puede cerrar en el fondo del recipiente 3.

La invención se ilustrará ahora más detalladamente mediante los siguientes ejemplos que no limitan la invención, como se define en las reivindicaciones.

Ejemplo 1

Se precalentó un mezclador como el descrito (con un recipiente giratorio y un rotor giratorio) a aproximadamente 75 °C y se agregaron 4.08 kg de partículas de fertilizante de urea y comenzó la agitación. Una vez que se confirmó que la urea estaba a aproximadamente 75 °C, se agregó la primera de las tres cargas de poliol de 14.0 g y se mezcló durante 30 segundos antes de agregar la primera de las tres cargas de isocianato de 21.3 g. Después de mezclar durante 60 segundos, se agregó la primera de las dos cargas de cera de 10.2 g. Se dejó mezclar el material durante 30 segundos más. Se repitieron las etapas de adición de poliol, isocianato y cera y los tiempos de mezcla. Finalmente se agregó la tercera carga de poliol e isocianato con los tiempos de mezcla adecuados.

A diferencia de las dos capas de recubrimiento anteriores, después de la tercera carga de los componentes de uretano (carga de poliol y carga de isocianato) se omitió la adición de una capa de cera. Opcionalmente se podría haber aplicado una capa de cera sobre la tercera capa de recubrimiento de poliuretano. La urea, que fluía libremente y no tenía grumos ni aglomeraciones, se dispensó desde el mezclador para enfriarse. El tiempo total del lote para este procedimiento de tres capas fue de 5.5 minutos; una reducción considerable respecto de los tiempos de lote informados en la actualidad, que generalmente requieren entre 6-8 minutos por capa. El recubrimiento fue de 3 % en peso, el peso final fue de 4.21 kg de los cuales 126 g fueron de recubrimiento. Se aplicó cera al 0.5 % con solo 2 capas y se usaron 3 etapas de recubrimiento. Las partículas de fertilizante quedaron completamente cubiertas por el recubrimiento en base a la inspección visual.

Ejemplo 2

Las formulaciones de poliol A-G se prepararon agregando un catalizador organometálico o un catalizador de amina terciaria a un poliéter poliol en cantidades crecientes de catalizador como se muestra en la tabla 1.

La tabla 1 muestra la reactividad respectiva a temperatura ambiente y temperatura elevada de las mezclas de polioles cuando se combinan con un isocianato aromático multifuncional basado en MDI. Estas muestras fueron formuladas para tener una reactividad que va desde un tiempo de reactividad rápido de 8 segundos hasta un tiempo de reacción muy lento de más de 5 minutos. A una temperatura de procesamiento de aproximadamente 75 °C, los tiempos de reacción fueron sustancialmente más rápidos. Si se registra una entrada N/A, eso significa que la muestra reaccionó durante el tiempo de mezcla de 20 segundos o esencialmente tan pronto como se agregó a la placa caliente.

Los polioles se agregaron a partículas de urea precalentadas que se agitaban en un mezclador como se describe, de acuerdo con el ejemplo 1. Los parámetros de reacción fueron una temperatura de procedimiento de 71 °C (160 F), un peso total de recubrimiento de uretano de 3 % (agregado a través de tres capas separadas de 1 % cada una con el poliol agregado primero, luego el isocianato) y 0.5 % de cera total agregada a través de dos capas separadas después de la primera y la segunda capa de recubrimiento de uretano.

Tabla 1

La figura 2 muestra el % de urea liberada (0 a 100 %, eje Y; medido según el Procedimiento C) a las 2 horas y a los 1, 3 y 7 días de inmersión, para las diferentes mezclas de polioles de la tabla 1 (mezclas de polioles en el eje X según el tiempo de reactividad a temperatura ambiente en segundos). Se logra una liberación más lenta deseable con las mezclas de polioles D, C y B, y mejor con las mezclas C y D. La tasa de liberación depende de la reactividad de las mezclas de polioles, que se modificó mediante el uso de diferentes cantidades y tipos de catalizador.

Ejemplo 3

Además, las mezclas de polioles C y D también se aplicaron a partículas de fertilizante usando un mezclador de tambor giratorio comparativo siguiendo la misma secuencia de adición y tiempos de mezcla, pero las cargas de material se redujeron para reflejar la menor carga de partículas de fertilizante. La tasa de liberación se determinó según el Procedimiento C.

La figura 3 muestra el % de liberación de urea (eje y) a las 2 horas y 1, 3, 7, 14 y 21 días (eje x, tiempo en días) de inmersión para las mezclas C y D aplicadas con la unidad de recubrimiento como se describe (C1, D1) y con el tambor giratorio comparativo (C2, D2). Las tasas de liberación del mezclador inventivo son sustancialmente mejores (más lentas) que las del mezclador de tambor giratorio. Para C2 y D2, se liberó más del 60 % de urea en menos de 3 días de inmersión. Para C1 y D1, se liberó menos de 40 % de urea a los 21 días de inmersión. Esto indica que la reactividad más rápida no es beneficiosa para el fertilizante recubierto comparativo producido con el método de mezclador de tambor giratorio comparativo, mientras que es muy ventajosa para el método inventivo y las partículas de urea inventivas.

Procedimientos experimentales

En el ejemplo 2 se usaron los siguientes procedimientos.

Procedimiento A: Procedimiento para determinar los parámetros de reactividad (a 25 °C) - Reactividad de la copa

Agregar los pesos necesarios del componente completamente formulado para lograr 150 g en una taza pequeña. Inmediata y simultáneamente, iniciar un temporizador y comenzar a mezclar los compuestos. Continuar mezclando durante 20 segundos o hasta que el material se solidifique si es menos de 20 segundos.

Para comprobar el tiempo de reacción, tocar periódicamente con suavidad una espátula de acero inoxidable (o alternativamente un depresor de lengua de madera) sobre la superficie del material. Cuando la espátula golpea un punto duro o curado en la superficie del material, ese se considera el tiempo de reacción. En el ejemplo 2, se agregaron el componente de isocianato completamente formulado (componente A) y el componente de poliol completamente formulado (componente B), incluidos los aditivos opcionales necesarios para alcanzar los 150 g, en una taza pequeña. Los componentes químicos y el aparato se encuentran inicialmente a 25 °C. Primero se pesa el componente B en el recipiente de mezcla, seguido del componente A, en la proporción de peso adecuada de los componentes.

Procedimiento B: Procedimiento para determinar los parámetros de reactividad a la temperatura de curado deseada - Reactividad de la placa caliente

Colocar un molde pequeño con capacidad para 2 ml de material mezclado en una cavidad de 1/8 de profundidad sobre una placa caliente y precalentar el molde a la temperatura deseada. Una vez confirmada la temperatura deseada, seguir el procedimiento de mezcla mencionado como Procedimiento A - Reactividad de la copa, pero ahora, tan pronto como la muestra se haya mezclado completamente, verter 2 ml de la mezcla de reacción en la cavidad del molde precalentado. Iniciar el temporizador inmediatamente después de agregar la resina al molde. Utilizando la espátula tocar periódicamente la superficie del material; el tiempo de reacción es el tiempo en el cual la resina se solidifica formando un material duro.

Procedimiento C: Procedimiento para determinar la tasa de liberación de nutrientes de un fertilizante de liberación controlada

Se preparan soluciones nutritivas, preparadas disolviendo una variedad de concentraciones conocidas de nutrientes en agua destilada. El índice de refracción de las concentraciones conocidas se mide con un refractómetro para poder construir una curva de calibración del índice de refracción frente a la concentración. Luego, se pesan con precisión 10 g de partículas de fertilizante recubiertas en un frasco pequeño y se agregan 90 g de agua. La muestra se agita suavemente y se deja reposar hasta el tiempo de medición requerido. Antes de cada nueva medición, la muestra se agita suavemente para asegurar la uniformidad. Se coloca una pequeña muestra de la solución en el refractómetro y se registra la medición. La comparación con la curva de calibración proporciona la concentración de nutrientes en la solución. Se calcula el porcentaje de nutrientes liberados de las partículas de fertilizante recubiertas. El experimento se llevó a cabo a temperatura ambiente, por ejemplo 20 °C.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de recubrimiento de partículas de fertilizante con un recubrimiento, en el que el método comprende:

a) proporcionar partículas de fertilizante en una unidad de recubrimiento,

b) una etapa de aplicación de una capa de recubrimiento que comprende:

- aplicar uno o más componentes de recubrimiento a las partículas de fertilizante en la unidad de recubrimiento para proporcionar partículas de fertilizante recubiertas que comprenden una capa de recubrimiento y las partículas de fertilizante,

-y curar o endurecer al menos parcialmente la capa de recubrimiento, en el que dicho curado o endurecimiento implica una reacción química de dicho uno o más componentes de recubrimiento,

en el que la etapa b) se realiza una o más veces para proporcionar partículas de fertilizante recubiertas, y

c) descargar las partículas de fertilizante recubiertas de la unidad de recubrimiento, o realizar un curado o endurecimiento final de las partículas de fertilizante recubiertas en la unidad de recubrimiento y posteriormente liberar las partículas de fertilizante de la unidad de recubrimiento, en el que las partículas de fertilizante descargadas comprenden dicho recubrimiento, en el que el recubrimiento comprende un polímero,

en el que la unidad de recubrimiento comprende un marco fijo y al menos dos elementos móviles, en el que dichos elementos móviles son móviles independientemente con respecto al marco, y en el que el método comprende mover dichos al menos dos elementos móviles con respecto al marco durante al menos la etapa b).

2. Un método según la reivindicación 1, en el que un primer elemento móvil de dichos elementos móviles es un recipiente que tiene una pared y un espacio interior para alojar partículas de fertilizante, en el que el método comprende girar el recipiente en un movimiento de rotación alrededor de un eje de rotación mientras el recipiente contiene las partículas de fertilizante durante al menos la etapa b).

3. Un método según la reivindicación 2, en el que un segundo elemento móvil de dichos elementos móviles es un miembro de agitación, que está dispuesto en el espacio interior del recipiente, y en el que el método comprende mover el miembro de agitación simultáneamente con el giro del recipiente, durante al menos la etapa b).

4. Un método según la reivindicación 3, en el que el miembro de agitación es un rotor, y en el que el método comprende girar el rotor alrededor de un eje de rotación del rotor simultáneamente con el giro del recipiente, durante al menos la etapa b).

5. Un método según la reivindicación 4, en el que dicho eje de rotación del rotor y dicho eje de rotación del recipiente son paralelos entre sí o tienen un ángulo incluido de menos de 30° entre sí, y en el que dicho eje de rotación del rotor y dicho eje de rotación del recipiente están separados entre sí, de tal manera que el rotor está montado excéntricamente en el espacio interior del recipiente.

6. Un método según la reivindicación 4, en el que el recipiente y el rotor giran con dirección de rotación opuesta.

7. Un método según la reivindicación 5, en el que dicho rotor comprende un árbol y una o más palas, en el que dicho árbol tiene un primer extremo y un segundo extremo, en el que dicho primer extremo está dispuesto en dicho espacio interior de dicho recipiente, y en el que dicho segundo extremo está conectado a un actuador, en el que dichas palas están conectadas a dicho árbol y se extienden desde dicho árbol en dicho espacio interior del recipiente en una dirección perpendicular a la longitud del árbol.

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que el eje de rotación del recipiente está inclinado con respecto a un eje vertical, en el que el eje vertical está definido con respecto a la gravedad.

9. Un método según la reivindicación 8, en el que el eje de rotación tiene un ángulo de al menos 5° y menos de 30° con respecto a la dirección vertical.

10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 2-9, en el que el recipiente tiene un fondo y una pared, en el que la unidad de recubrimiento comprende además un raspador, estando el raspador fijo con respecto al marco durante al menos la etapa b), en el que el raspador está dispuesto para raspar material de la pared y/o del fondo del recipiente.

11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho recubrimiento de dichas partículas descargadas comprende un polímero reticulado o termoestable.

12. Un método según la reivindicación 11, en el que en la etapa b) se aplica una capa de recubrimiento en una cantidad de 0.50 - 4.0 % en peso basado en el peso de la partícula de fertilizante que se va a recubrir sin recubrimiento, y en el que la etapa b) se lleva a cabo en 10 a 600 segundos, preferiblemente en 30 a 240 segundos,

y en el que el curado final de la etapa c), si se lleva a cabo, se lleva a cabo en 60 segundos a 15 minutos. 13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las etapas a) y b) se llevan a cabo a una temperatura de al menos 50 °C, y en el que la etapa c) comprende enfriar las partículas descargadas desde una temperatura de al menos 50 °C a una temperatura inferior.

14. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en el que dicho recubrimiento es un recubrimiento de poliuretano y en el que dichos componentes del recubrimiento comprenden un componente de poliisocianato y un poliol.

15. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en el que dicho recubrimiento es un recubrimiento de poliuretano, y en el que la etapa b) comprende posteriormente:

B1) inyectar un poliol en un lecho de dichas partículas de fertilizante en dicho recipiente,

B2) mezclar dicho poliol con dichas partículas de fertilizante durante 5 a 120 segundos,

B3) inyectar un componente de poliisocianato en dicho lecho de partículas de fertilizante en dicho recipiente, B4) hacer rodar las partículas de fertilizante en dicho recipiente durante al menos 10 a 300 segundos, permitiendo así que el poliol y el componente de poliisocianato reaccionen entre sí, mientras que el rotor también está en rotación,

B5) inyectar una cera líquida en el lecho de fertilizante,

y repetir opcionalmente dichas etapas B1 a B5,

16. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento comprende un polímero insoluble en agua.

17. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los componentes de recubrimiento líquido se aplican mediante pulverización sobre el lecho de partículas de fertilizante.

18. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de recubrimiento se cura o endurece al menos parcialmente en la unidad de recubrimiento en la etapa b).

19. Una planta de acabado de urea que comprende:

- una unidad de acabado de urea, seleccionada del grupo que consiste en una unidad de granulación y una torre de granulado, en el que la unidad de acabado de urea tiene una entrada para urea fundida y una salida para partículas de urea calientes,

- una unidad de recubrimiento que tiene una entrada conectada a dicha salida para partículas de urea calientes, comprendiendo la unidad de recubrimiento un marco fijo y al menos dos elementos móviles, en el que dichos elementos móviles son móviles independientemente con respecto al marco,

en el que un primer elemento móvil de dichos elementos móviles es un recipiente que tiene una pared y un espacio interior para alojar partículas de fertilizante que se van a recubrir y que tiene un eje de rotación, en el que un segundo elemento móvil de dichos elementos móviles es un miembro de agitación, dispuesto en el espacio interior del recipiente,

en el que el eje de rotación del recipiente está inclinado con respecto a un eje vertical, en el que el eje de rotación tiene un ángulo entre 5°-30° con respecto a la dirección vertical, en el que el eje vertical está definido con respecto a la gravedad,

en el que la unidad de recubrimiento comprende además una salida para partículas de urea recubiertas, - y una unidad de enfriamiento que tiene una entrada conectada a dicha salida para partículas de urea recubiertas, y que además tiene una salida para partículas de urea recubiertas enfriadas, y preferiblemente que además tiene una entrada para aire de enfriamiento y una salida para aire residual.

20. Una planta de acabado de urea según la reivindicación 19, en la que el miembro de agitación es un rotor.

21. Una planta de acabado de urea según la reivindicación 20, en la que un eje de rotación del rotor y dicho eje de rotación del recipiente son paralelos entre sí o tienen un ángulo incluido de menos de 30° entre sí.

22. Una planta de acabado de urea según la reivindicación 20, en la que el eje de rotación del rotor y dicho eje de rotación del recipiente están separados entre sí, de tal manera que el rotor está montado excéntricamente en el espacio interior del recipiente.

23. Una planta de acabado de urea según la reivindicación 19, en la que la unidad de recubrimiento comprende además un raspador, estando el raspador fijo con respecto al marco, en el que el raspador está dispuesto para raspar material de la pared y/o del fondo del recipiente.