BR112016003586B1 - Método para condicionar grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico para melhorar o controle de poeira e/ou beneficiamento agrícola - Google Patents
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Abstract
método para condicionar grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico para melhorar o controle de poeira e/ou beneficiamento agrícola. métodos e sistemas relacionados ao condicionamento de fertilizantes granulares pós-produção para reduzir a geração de poeira durante o manuseio, transporte e estocagem dos fertilizantes, e/ou aumentar os benefícios agrícolas do fertilizante. o método inclui a introdução de uma quantidade de agente de condicionamento aquoso, por meio de pulverização por exemplo, a uma pluralidade de grânulos de fertilizante. o agente de condicionamento aquoso pode incluir um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou despoeiramento, incluindo um ou mais agentes acidificantes, um ou mais agentes secantes, um ou mais herbicidas e/ou pesticidas, um ou mais agentes quelantes, um ou mais agentes biológicos e combinações dos mesmos.
Description
[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Americano No. 61/867.334 depositado em 19 de agosto de 2013, e Pedido Provisório Americano No. 61/968.328 depositado em 20 de março de 2014, cada um dos quais é aqui incorporado na sua totalidade por referência.
[002] A presente invenção se destina a um sistema e método relacionado à redução da poeira gerada durante o manuseio, transporte e estocagem do fertilizante granulado. Especificamente, a presente invenção é destinada a um sistema e método relacionado ao condicionamento de fertilizante granular através de um tratamento à base de água ou agente de condicionamento aquoso visando reduzir a geração de poeira e/ou para a adição de aditivos para beneficiamento agrícola, biológico e/ou de despoeiramento.
[003] Fertilizantes inorgânicos agrícolas incluem tipicamente, uma base que compreende pelo menos um dos três nutrientes inorgânicos primários - nitrogênio (N), fosfato (P) e potássio (K). Estes fertilizantes são identificados pela sua classificação NPK na qual o valor de N é a porcentagem de nitrogênio elementar em peso no fertilizante, e os valores de P e K representam a quantidade de óxido sob a forma de P2O5 e K2O que estaria presente no fertilizante se todo o fósforo e potássio elementar fosse oxidado nessas formas. As proporções de N- P-K ou concentração variam entre os tipos de fertilizantes e necessidades do usuário.
[004] Por exemplo, o fertilizante base pode compreender um fertilizante de fosfato (tal como o fosfato monoamônico ("MAP"), fosfato diamônico ("DAP")), um fertilizante de potássio (como muriato de potássio ("MOP")) ou outro fertilizante à base de potássio, ou um fertilizante à base de nitrogênio, como fertilizante que contém ureia. Os fertilizantes também podem incluir qualquer combinação de nutrientes e/ou micronutrientes secundários. Os nutrientes secundários podem incluir compostos de enxofre, cálcio e/ou magnésio, e os micronutrientes podem incluir ferro, manganês, zinco, cobre, boro, molibdênio e/ou cloro. Os micronutrientes e/ou nutrientes secundários podem ser adicionados à solução na sua forma elementar, ou como compostos, tais como sais.
[005] Muitos destes fertilizantes agrícolas são granulados, secos e tratados com agentes de controle de poeira após a formulação visando proporcionar ao fertilizante uma forma estável e facilmente manipulável. Uma desvantagem inerente ao processo de granulação convencional é que uma porção significativa do fertilizante pode gerar partículas de pó, quer durante a produção, estocagem, ou na distribuição, implicando em um manuseio e distribuição significantemente mais complicado em campos a serem tratados. Além de desperdiçar o fertilizante de outra forma útil, o fertilizante pode gerar emissões de partículas fugitivas indesejáveis. Emissões de partículas fugitivas podem ser mitigadas, mas em certas condições os custos de mitigação podem se tornar economicamente inviáveis.
[006] Para reduzir a formação de poeira, os grânulos de fertilizante são frequentemente revestidos com um revestimento anti-poeira que reduz ou retém a poeira criada durante a granulação ou o transporte. O revestimento anti- poeira pode compreender, por exemplo, petróleo, cera, ou outros líquidos à base de óleo que são pulverizados sobre os grânulos de fertilizante de forma a aderir quaisquer partículas de poeira formada, durante a granulação ou o transporte, por exemplo, para os grânulos maiores de fertilizante. O revestimento também encapsula as partículas de poeira para prevenir ou inibir a dispersão de partículas de poeira no ar.
[007] Enquanto revestimentos tradicionais são eficazes no controle das partículas de poeira, a desvantagem inerente desses revestimentos é que os revestimentos têm um período de vida útil eficaz limitado e podem ter sua eficácia diminuída ao longo do tempo. A estocagem prolongada ou o transporte do fertilizante revestido pode apresentar um risco maior de segurança na medida em que o tempo de estocagem ou transporte excede a vida útil do revestimento resultando em produtos fertilizantes não seguros, e/ou características indesejáveis de fluxo em caixas de estocagem, equipamentos de transporte e equipamento de aplicação no campo. Além disso, estes revestimentos tradicionais podem potencialmente aumentar os custos significativos para o produto final devido ao custo da composição de revestimento e/ou o aumento dos custos de fabricação. Agentes alternativos de despoeiramento com vida útil prolongada encontram-se disponíveis comercialmente, mas estes produtos tendem a ter um custo significativamente maior, e por esta razão, não foram amplamente adotados pela indústria.
[008] Sendo assim, existe a necessidade de meios de redução de forma eficiente e eficaz da poeira gerada durante o manuseio de fertilizantes granulares e/ou aumento dos benefícios agrícolas do fertilizante.
[009] A presente invenção é destinada como um método e sistema relacionado para o condicionamento de fertilizantes granulares pós-produção para reduzir a geração de poeiras durante o manuseio, transporte e estocagem dos fertilizantes, e/ou aumento dos benefícios agrícolas do fertilizante. O método inclui introduzir uma quantidade de um agente de condicionamento aquoso, tal como por pulverização, a uma pluralidade de grânulos de fertilizante tendo uma temperatura de superfície de cerca de 50 °F (10 °C) a cerca de 250 °F (121,1 °C) e, mais particularmente, cerca de 130 °F (54,4 °C) a cerca de 200 °F (93,3 °C), e um teor bruto de umidade de cerca de 0 a cerca de 6,5 por cento em peso (% p/p), mais particularmente de cerca de 0,5% p/p a cerca de 3% p/p e mais particularmente entre cerca de 0,5% p/p a cerca de 1,5% p/p, em um vaso de condicionamento. O agente de condicionamento aquoso pode compreender água somente ou uma solução à base de água na forma líquida, vapor, e/ou vapor superaquecido, e com ou sem aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento. O agente de condicionamento aquoso é introduzido a uma temperatura de cerca de 32 °F (0 °C) a cerca de 800 °F (426,7 °C), dependendo da forma do agente, e mais particularmente de cerca de 70 °F (21,1 °C) a cerca de 170 °F (76,7 °C), quando o agente está na forma aquosa, com ou sem aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento.
[0010]Alternativamente, um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento são introduzidos sobre a superfície dos grânulos separados do agente de condicionamento aquoso (com ou sem aditivos). Um ou mais aditivos podem ser adicionados simultaneamente ou sucessivamente com o agente de condicionamento aquoso.
[0011]Como mencionado acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter opcionalmente um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou despoeiramento, tal como, por exemplo, mas não limitado a, um ou mais agentes acidificantes (por exemplo, mas não limitado a, ácido cítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido sulfâmico, e suas combinações), um ou mais agentes de secagem (por exemplo, mas não limitados a, amido de milho e/ou amido de trigo), ou um ou mais agentes quelantes (por exemplo, mas não limitados a, ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), polietilenoimina (PEI)), ou combinações dos mesmos, numa quantidade de cerca de 0,01% p/p a cerca de 99,99% p/p da solução (ou seja, o peso do soluto/peso da solução), e mais particularmente de cerca de 0,01% p/p a cerca de 20% p/p de solução para certas aplicações, a partir de cerca de 20% p/p a cerca de 50% p/p de solução para outras aplicações e, ainda, de cerca de 50% p/p a cerca de 99,99% p/p ainda para outras aplicações.
[0012]Numa modalidade alternativa da invenção, em adição ou como alternativa para os aditivos listados acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola selecionados a partir de uma ou mais combinações de nutrientes e/ou micronutrientes secundários numa quantidade de cerca de 0,01% p/p a cerca de 99,99% p/p da solução, e mais particularmente desde cerca de 20% p/p a cerca de 50% p/p da solução. Os nutrientes secundários podem incluir compostos de enxofre, cálcio e/ou magnésio, e os micronutrientes podem incluir ferro, manganês, zinco, cobre, boro, molibdênio e/ou cloro. Os micronutrientes e/ou nutrientes secundários podem ser adicionados à solução na sua forma elementar, ou como compostos, tais como sais.
[0013]Ainda, em outras modalidades, em adição ou como alternativa para os aditivos listados acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola selecionados a partir de uma ou mais combinações de herbicidas e/ou pesticidas.
[0014]Em adição ou como alternativa para os aditivos listados acima, outras modalidades do agente de condicionamento aquoso podem conter um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola selecionados a partir de uma ou mais combinações de material biológico. Em alguns aspectos, os materiais biológicos, ou "agentes biológicos", podem compreender, por exemplo, um ou mais produtos bioquímicos, plantas e outros extratos, agentes microbianos, e/ou outros organismos vivos. Em algumas modalidades, o material biológico pode compreender micro-organismos, incluindo, mas não limitados às bactérias, tais como Bacillus, Rhizobium, Azobacter, e Azospirillum, fungos tais como Aspergillus, Mycorhizzae, Beauveria, Metarhizium, e Trichoderma, e/ou leveduras, tais como Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Sporobolomyces, Candida, Trichosporon e Rhodosporidium. Em outros casos, o agente de condicionamento aquoso pode compreender materiais biológicos que são pequenas moléculas ou compostos à base de peptídeos, tais como, mas não limitados aos metabólitos, peptídeos, lipopeptídeos, hormônios, hormônio peptídeos, sideróforos, glicopeptídeos, humatos, tensoativos, vitaminas, enzimas, aminoácidos e derivados de aminoácidos, ácidos nucleicos e derivados de ácidos nucleicos. Em algumas modalidades, os agentes biológicos incluídos na modalidade do agente de condicionamento aquoso podem ser aplicados aos fertilizantes ou grânulos de fertilizantes em uma concentração final de cerca de 103 a cerca de 1012 CFU (unidades formadoras de colônias)/g, e mais particularmente cerca de 106 a cerca de 109 CFU/g. Agentes biológicos aplicados neste caso têm o potencial de aumentar o crescimento e desenvolvimento das plantas, bem como tratar doenças vegetais.
[0015] Os grânulos com agente(s) de condicionamento aquoso aplicados ao mesmo são, em seguida, opcionalmente, expostos à ação de energia mecânica, na forma de rotação ou de mistura, no vaso de condicionamento para induzir as interações desejadas entre as partículas. Numa modalidade alternativa, os grânulos e o agente de condicionamento aquoso são introduzidos num reator de leito fluidizado de modo que a superfície de cada grânulo individual seja submetida ao condicionamento de superfície descrito acima, sem que seja necessariamente submetida à interação partícula a partícula ou a exposição à energia mecânica. Em ainda outra modalidade alternativa, os grânulos são expostos a uma combinação de interação partícula a partículas (por exemplo, por rotação ou mistura) e introdução em um reator de leito fluidizado em qualquer ordem, ou em qualquer combinação.
[0016]A umidade adicionada a partir do agente de condicionamento aquoso é removida dos grânulos, seja naturalmente ou com aplicação de energia. Isto pode ser realizado no vaso de condicionamento em si, seja durante a rotação opcional e/ou depois da rotação dos grânulos. A secagem pode ser realizada por meio de uma corrente de ar seco (aquecida ou não aquecida), tal como uma corrente de ar de poeira fugitiva para a remoção de vapor de água, poeira, e ar, um secador aquecido, como um ventilador, até um teor de umidade final de cerca de 0% p/p a cerca de 6,5% p/p dos grânulos é obtido, mais particularmente, de cerca de 0,5% p/p até 3,0% p/p, e ainda mais particularmente de cerca de 0,5% p/p a cerca de 1,5% p/p, resultando em grânulos de fertilizante condicionados.
[0017] O processo de condicionamento pode ser conduzido em linha após a granulação e/ou secagem dos grânulos de fertilizante, ou em um local remoto, isto é, fora de linha (off-line). Por exemplo, o processo de condicionamento pode ser realizado em um armazém, unidade de processamento separado, em um local de transporte, ou em várias outras localizações.
[0018] O condicionamento dos fertilizantes granulares através de tratamento de água permite a redução na aplicação de agentes de controle de poeira, tais como os revestimentos à base de óleos descritos acima, assim, reduzindo os custos da matéria-prima. Além disso, a redução da poeira gerada, durante a distribuição do fabricante para o produtor, resulta em uma maior higiene industrial para os fabricantes, transportadores, clientes e/ou empregados dos clientes, assim, reduzindo os custos e os equipamentos de outra forma necessários para mitigar possíveis problemas de higiene industrial. Finalmente, quando os aditivos de beneficiamento agrícola são adicionados, os grânulos condicionados podem ter benefícios agrícolas superiores em comparação com grânulos não condicionados.
[0019] Os métodos e os sistemas de condicionamento descritos acima não se limitam ao tratamento de grânulos de fertilizantes. Os métodos e os sistemas de acordo com as modalidades podem ser utilizados em qualquer material granular ou particulado, que tenha a propensão de produzir poeira indesejada ou fugitiva. Outros usos podem incluir, por exemplo, o condicionamento de carvão, produtos para alimentação animal, como suplementos alimentares ou pellets, processamento de alimentos, as operações de mineração, incluindo minérios e rejeitos, cimento curados ou secos, sujeira, cascalho ou areia, resíduos, asbestos, ou qualquer uma da variedade de utilizações.
[0020] O resumo acima das várias modalidades representativas da invenção não se destina a descrever cada modalidade ilustrada ou todas as implementações da presente invenção. Em vez disso, as modalidades foram selecionadas e descritas de modo que outros peritos na técnica possam apreciar e compreender os princípios e práticas do invento. As figuras apresentadas na descrição detalhada a seguir, exemplificam mais particularmente estas modalidades.
[0021]A Figura 1 é um diagrama de fluxo de processo de um método de condicionamento de acordo com uma modalidade da invenção.
[0022] Fazendo referência à Figura 1, uma modalidade exemplar não limitativa de um sistema e método de condicionamento de grânulos de fertilizante para melhoria do controle de poeira e/ou beneficiamento agrícola, em geral, inclui o fornecimento de uma pluralidade de grânulos de fertilizante em 102. Os grânulos de fertilizante podem não estar condicionados ou podem estar previamente em uma condição na qual o condicionamento adicional é desejado ou requerido. Os grânulos não se limitam apenas aos grânulos de fertilizante, e podem compreender em uma variedade de materiais granulares ou particulados.
[0023]Nesta modalidade não limitativa, os grânulos de fertilizante podem ser de variados tipos de fertilizante, incluindo, mas não limitados aos fertilizantes inorgânicos incluindo os fertilizantes à base de nitrogênio (por exemplo, nitrato de amônio ou ureia), fertilizantes à base de fósforo (por exemplo, fertilizantes de fosfato incluindo fosfato monoamônicos e diamônicos), fertilizantes à base de potássio (por exemplo, potassa ou muriato de potássio), e qualquer um entre vários fertilizantes de compostos N-P-K, com ou sem nutrientes secundários, tais como enxofre ou compostos de enxofre, cálcio e de magnésio, e/ou micronutrientes, como ferro, manganês, zinco, cobre, boro, molibdênio e cloro. Numa modalidade não limitante, os grânulos de fertilizante são formados utilizando os métodos de granulação descritos na Patente Americana No. 6.544.313, intitulada "Sulfur-Containing Fertilizer Composition and Method for Preparing Same” (“Composição Fertilizante Contendo Enxofre e Método para a sua Preparação"), aqui utilizada por referência na sua totalidade. Numa outra modalidade não limitante, os grânulos de fertilizante são formados utilizando os métodos de granulação descritos na Patente Americana No. 7.497.891, intitulada “Method For Producing A Fertilizer With Micronutrients” ("Método para a Produção de um Fertilizante com Micronutrientes,") aqui usada por referência na sua totalidade.
[0024] Dependendo da temperatura e teor de umidade desejado nos grânulos de fertilizantes antes da aplicação do agente de condicionamento aquoso, a aplicação opcional de calor e/ou de ar 104 pode ser necessária ou desejada. Por exemplo, calor de IR, calor de gás aquecido, ou qualquer de uma variedade de fontes de calor podem ser aplicados à pluralidade de grânulos de fertilizante para secar e/ou aquecer os grânulos à temperatura da superfície alvo e/ou teor de umidade antes da aplicação de um agente de condicionamento aquoso em 108. Em uma modalidade, a temperatura da superfície alvo dos grânulos é de aproximadamente cerca de 50 °F (10 °C) a cerca de 250 °F (121 °C), e, mais particularmente, cerca de 130°F (54,4 °C) a cerca de 200 °F (93,3 °C), e o teor de umidade alvo é aproximadamente 0 a cerca de 6,5 por cento em peso (% p/p), mais particularmente, de cerca de 0,5% p/p a cerca de 3% p/p e mais particularmente de cerca de 0,5% p/p a cerca de 1,5% p/p.
[0025]Uma vez que os grânulos estão na temperatura alvo e teor de umidade, eles são colocados num vaso de condicionamento em 106, tal como um tambor rotativo ou de leito, veiculados por tambor ou leito de dois níveis, ou de leito fluidizado para aplicação de um ou mais agentes de condicionamento aquoso. Numa modalidade, o vaso de condicionamento inclui um ou mais pulverizadores ou bicos para a aplicação de pulverização de um ou mais agentes de condicionamento aquoso em 108, com ou sem aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de aditivos despoeiramento. Como discutido acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter água ou uma solução à base de água, na forma de líquido, vapor, e/ou vapor superaquecido, e com ou sem aditivos de beneficiamento agrícolas e/ou de despoeiramento. O agente de condicionamento aquoso é introduzido a uma temperatura de cerca de 32 °F (0 °C) a cerca de 800 °F (426,7 °C), dependendo da forma do agente, e mais particularmente de cerca de 70 °F (21 °C) a cerca de 170 °F (76,7 °C), quando o agente está na forma de água líquida ou solução à base de água, com ou sem aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento.
[0026] Como mencionado acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter opcionalmente um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento, tais como, por exemplo, agentes acidificantes, agentes secantes, agentes quelantes, micronutrientes, nutrientes secundários, materiais biológicos, pesticidas e herbicidas.
[0027]Agentes acidificantes podem incluir, mas não estão limitados a, ácido cítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido sulfâmico, e suas combinações. Os agentes secantes podem incluir, mas não estão limitados a, amido de milho, e/ou amido de trigo. Agentes quelantes podem incluir, mas não estão limitados a, ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), polietilenoimina (PEI), ou combinações dos mesmos. Qualquer um dos agentes pode ser adicionado numa quantidade de cerca de 0,01% p/p a cerca de 99,99% p/p da solução, e mais particularmente, de cerca de 0,01% p/p a cerca de 20% p/p de solução para certas aplicações, a partir de cerca de 20% p/p a cerca de 50% p/p de solução para outras aplicações, e de cerca de 50% p/p a cerca de 99,99% para ainda outras aplicações.
[0028] Em adição ou como uma alternativa para os aditivos listados acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter um ou mais aditivos de beneficiamento agrícolas selecionados a partir de uma ou qualquer combinação de nutrientes e/ou micronutrientes secundários numa quantidade de cerca de 0,01% p/p a cerca de 99,99% p/p de solução, e mais particularmente, de cerca de 20% p/p a cerca de 50% p/p da solução. Os nutrientes secundários podem incluir, por exemplo, compostos de enxofre, cálcio e/ou magnésio, e os micronutrientes podem incluir, por exemplo, ferro, manganês, zinco, cobre, boro, molibdênio e/ ou cloro.
[0029]Em adição ou como uma alternativa para os aditivos listados acima, o agente de condicionamento aquoso pode conter um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola selecionados a partir de uma ou qualquer combinação de material biológico. Em alguns casos, o material biológico, ou "agentes biológicos", podem incluir micro-organismos, incluindo, mas não se limitando a, bactérias tais como Bacillus, Rhizobium, Azobacter e Azospirillum, fungos tais como Aspergillus, Mycorhizzae, Beauveria, Metarhizium, e Trichoderma, e/ou leveduras, tais como Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Sporobolomyces, Candida, Trichosporon e Rhodosporidium. Em outros casos, o agente condicionante aquoso pode conter agentes biológicos que não são micro-organismos, incluindo, mas não limitados a pequenas moléculas e composições à base de peptídeos tais como metabólitos, peptídeos, lipopeptídeos, hormônios, hormônio peptídeos, sideróforos, glicopeptídeos, humatos, tensoativos, vitaminas, enzimas, aminoácidos e derivados de aminoácidos, ácidos nucleicos e derivados de ácidos nucleicos.
[0030] Em algumas modalidades, os agentes biológicos incluídos nas modalidades de agente de condicionamento aquoso podem ser aplicados aos fertilizantes ou grânulos de fertilizante, em uma concentração final de cerca de 103 a cerca de 1012 CFU (unidades formadoras de colônias)/g, e mais particularmente cerca de 106 a cerca de 109 CFU/g de 106 a cerca de 109 CFU. Por exemplo, 4,1 mL de uma solução aquosa contendo agentes biológicos podem ser adicionados a 1 lb (0,454 kg) de fertilizante, ou cerca de 1012 a cerca de 1015 CFU/L pode ser adicionado ao fertilizante líquido para atingir a concentração alvo acima. Em alguns casos, os agentes biológicos incluídos nas modalidades do agente de condicionamento aquoso podem ser aplicados em temperaturas que variam desde cerca de 70 °F (21,1 °C) a cerca de 210 °F (98,9 °C), ou, mais particularmente, desde cerca de 70 °F (21,1 °C) a cerca de 180 °F (82,2 °C), ou, mais particularmente, a partir de cerca de 70 °F (21,1 °C) a cerca de 160 °F (71,1 °C). Agentes biológicos aplicados em conformidade têm o potencial de aumentar o crescimento e desenvolvimento das plantas, bem como o tratamento de doenças vegetais.
[0031] Em uma modalidade alternativa, um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou despoeiramento descritos acima são opcionalmente introduzidos em 111 sobre a superfície dos grânulos separados do agente de condicionamento aquoso (com ou sem aditivos). Um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento podem ser adicionados de forma simultânea ou sucessiva com (por exemplo, a montante e/ou a jusante do) o agente de condicionamento aquoso, tal como por pulverização, no vaso de condicionamento 106.
[0032] Em uma modalidade não limitativa, o agente de condicionamento aquoso é adicionado em 108 numa quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10% p/p do peso total do fertilizante, e mais particularmente, de 2,0 a cerca de 4,0% p/p total do fertilizante. Isto pode ser conseguido, por exemplo, pela adição de agente de condicionamento aquoso em uma taxa de cerca de 0 a cerca de 22 galões (83,3 litros) por tonelada de fertilizante granular, e, mais particularmente, cerca de 5-10 galões (19 a 38 litros) por tonelada de fertilizante granular, dependendo da composição ou concentração de agente de condicionamento aquoso, e a quantidade desejada de agente de condicionamento aquoso por grânulo.
[0033] Em uma modalidade, simultaneamente com ou após a aplicação do agente de condicionamento aquoso em 108, os grânulos são opcionalmente submetidos à energia mecânica em 110 na forma de agitação, tais como agitação e/ou rotação, dentro do vaso de condicionamento 106 para promover ou induzir a interação mecânica entre os grânulos. O vaso de condicionamento pode opcionalmente incluir equipamentos de mistura, tais como, um misturador de fita, misturador de pá, defletores, e/ou pode conter um tambor rotativo de tal modo que a aplicação do agente de condicionamento aquoso é distribuída uniformemente, de forma a induzir maior interação mecânica entre os grânulos.
[0034]Em uma modalidade alternativa, os grânulos e o agente de condicionamento aquoso são introduzidos em um reator de leito fluidizado de modo que a superfície dos grânulos é submetida ao condicionamento de superfície descrita acima, sem necessariamente ser submetida à interação partícula a partícula ou exposição à energia mecânica. Opcionalmente, um ou mais aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento podem ser adicionados ao leito fluidizado separadamente do agente de condicionamento aquoso (com ou sem aditivos).
[0035]Durante e/ou após a aplicação opcional de energia em 110, a umidade adicional resultante da aplicação do agente de condicionamento aquoso é removida em 112. Em uma modalidade, a remoção de umidade em 112 pode ser realizada sem equipamento e/ou processamento adicional. Por exemplo, um fluxo de ar previamente estabelecido, por meio de ventilação ou duto para remoção de poeira fugitiva, vapor de água, ou outra ventilação, tal como um secador de leito fluidizado, faz escoar o ar que está suficientemente seco através do vaso em 106 para remover a umidade associada.
[0036]Em uma outra modalidade da invenção, um ou mais gases são fornecidos ou escoados através do vaso em 114 para remover a umidade associada aos grânulos. Um ou mais gases podem ser, por exemplo, ar reciclado e/ou ar fresco, e/ou um gás inerte, tal como argônio ou nitrogênio. O gás pode ser completamente seco, ou possuir um baixo ou desprezível teor de umidade. Em uma modalidade particular, o gás inclui um ou mais agentes ou aditivos de beneficiamento agrícola e/ou de despoeiramento, tal como descrito acima, para aplicação na superfície dos grânulos.
[0037]Em ainda outra modalidade, o calor latente dos grânulos de fertilizante é suficiente para secar os grânulos por evaporação da umidade para a atmosfera circundante do vaso 106. O ar do vaso 106 é removido e substituído quando necessário. Em ainda outra modalidade, os grânulos são sujeitos à aplicação de ar seco e/ou calor num vaso de secagem separado (não mostrado), tal como um secador de leito fluidizado. Em cada uma das modalidades, a umidade associada é removida até que seja alcançado um teor de umidade final de cerca de 0 a cerca de 6,5% em peso (% p/p), mais particularmente, de cerca de 0,5% p/p a cerca de 3% p/p, e mais particularmente, de cerca de 0,5% p/p a cerca de 1,5% p/p dos grânulos, resultando em grânulos de fertilizante condicionados.
[0038]Os grânulos de fertilizantes condicionado são removidos em 116, então, são encaminhados para estocagem e/ou clientes finais, ou são recondicionados ou condicionados adicionalmente ou processados como desejado.
[0039]Como discutido acima, o condicionamento dos fertilizantes granulares por meio de tratamento de água permite a redução na aplicação de agentes de controle de poeira, tais como os revestimentos à base de óleo, assim, reduzindo os custos de matéria-prima e/ou os custos de produção. Além disso, a redução da poeira gerada durante a distribuição do fabricante para o produtor resulta em uma melhor higiene industrial para os fabricantes, transportadores, clientes e/ou empregados dos clientes, assim, reduzindo os custos e os equipamentos de outra forma necessários para atenuar problemas de higiene industrial.
[0040]A Tabela 1 abaixo lista os resultados comparando a ruptura dos grânulos de fertilizante condicionados com um agente de condicionamento aquoso expresso sob a forma de água em porcentagem em peso para grânulos de fertilizante não condicionados. Neste exemplo, o fertilizante base era fosfato de monoamônico e a ruptura foi medida.
[0041]Em particular, um procedimento de medição do desempenho acelerado usado para medir estes dados consiste nas seguintes etapas: (1) grânulos de fertilizante inicialmente não tratados são separados ao meio (com uma lima) para manter frações comparáveis; (2) Os grânulos parâmetros não são tratados com um agente de condicionamento aquoso, enquanto os grânulos remanescentes são revestidos com diferentes tratamentos experimentais de diferentes quantidades de agente de condicionamento aquoso; (3) As amostras revestidas são armazenadas sob condições ambientais controladas, refletindo as condições potenciais de transporte e estocagem de produtos; e (4) A eficácia do controle de poeira é medida depois de várias (2, 4, 6, 8) semanas. Para medir a eficácia de controle de pó, as amostras são removidas da câmara ambiental e expostas a uma entrada de energia controlada para simular o manuseio do produto. As partículas classificadas como poeira de cada uma das amostras são, então, extraídas e o nível de poeira é determinado por diferença de massa. A porcentagem de redução é calculada como um percentual de variação (neste caso, redução) a partir da geração de poeira das amostras parâmetros.Tabela 1: Resultados de Ruptura
[0042] Em outras modalidades, tais tratamentos de superfície e/ou incorporação de aditivos ou agentes através dos métodos acima podem resultar em redução de tendências aglomerantes por meio de inibição das interações químicas e/ou físicas entre os grânulos no armazenamento, durante o transporte, ou de outra forma.
[0043] Enquanto a invenção é susceptível de modificações e formas alternativas, especificidades da mesma foram apresentadas a título de exemplo nas figuras e descritas em detalhe. Entende-se, no entanto, que a intenção não é a limitação da invenção às modalidades particulares descritas. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas, que se enquadrem no escopo e âmbito da invenção como definido pelas reivindicações anexas.
Claims (13)
1. Método para condicionar grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico para melhorar o controle de poeira e/ou beneficiamento agrícola, o método CARACTERIZADO por:proporcionar uma pluralidade de grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico em um vaso de condicionamento, os grânulos tendo uma temperatura de superfície de 50 °F (10 °C) a 250 °F (121,1 °C);introduzir uma quantidade de um agente de condicionamento aquoso no vaso de condicionamento em uma quantidade de 0,1% a 10% do peso total dos grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico;submeter os grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico com um agente de condicionamento aquoso neste para uma exposição à energia mecânica pela mistura ou rotação dos grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico no vaso de condicionamento para promover a interação partícula a partícula; eremover a umidade dos grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico até um teor de umidade final dos grânulos de 0% p/p a 6,5% p/p dos grânulos,em que o agente de acondicionamento aquoso:consiste em água; oucompreende uma solução ou suspensão de água e um agente selecionado do grupo que consiste em:um agente acidificante compreendendo ácido cítrico, ácido sulfâmico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou combinações dos mesmos;um agente de secagem compreendendo amido de milho, amido de trigo ou combinações dos mesmos; um agente quelante compreendendo ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), polietilenimina (PEI) ou combinações dos mesmos;um agente biológico, em que o agente biológico compreende pelo menos um material biológico; ecombinações dos mesmos.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de condicionamento aquoso compreende uma solução ou suspensão aquosa e um ou mais nutrientes e/ou micronutrientes secundários.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais nutrientes secundários são selecionados a partir do grupo que consiste em uma fonte de enxofre, uma fonte de cálcio e/ou uma fonte de magnésio.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais micronutrientes são selecionados a partir do grupo que consiste em uma fonte de ferro, uma fonte de manganês, uma fonte de zinco, uma fonte de cobre, uma fonte de boro, uma fonte de molibdênio e/ou uma fonte de cloro.escrito, sem que necessariamente seja submetido a
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que introduzir uma quantidade de um agente de condicionamento aquoso no vaso de condicionamento compreende pulverização do agente de condicionamento aquoso sobre os grânulos de fertilizante de fosfato inorgânico no vaso de condicionamento, em que o agente de condicionamento aquoso é introduzido em uma temperatura de 32 °F (0 °C) a 800 °F (426,7 °C).
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de condicionamento aquoso compreende uma solução ou suspensão de água e um material biológico.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o material biológico compreende um ou mais micro-organismos.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o micro-organismo é uma bactéria selecionada do grupo que consiste em Bacillus, Rhizobium, Azobacter, Azospirillum, e suas combinações.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o micro-organismo é um fungo selecionado do grupo que consiste em Aspergillus, Mycorhizzae, Beauveria, Metarhizium, e Trichoderma, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Sporobolomyces, Candida, Trichosporon, e Rhodosporidium, e suas combinações.
10. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o material biológico é selecionado do grupo consistindo em peptídeos, metabólitos, lipopeptídeos, hormônios, hormônio peptídeos, sideróforos, glicopeptídeos, humatos, tensoativos, enzimas, vitaminas, aminoácidos, derivados de aminoácidos, ácidos nucleicos, derivados de ácidos nucleicos, e suas combinações.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o material biológico compreende bactéria, fungo ou ambos e o material biológico é aplicado em fertilizantes ou grânulos de fertilizante, a uma concentração final de 103 a 1012 CFU/g.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o material biológico é aplicado a fertilizantes ou grânulos de fertilizante, a uma concentração final de 106 a 109 CFU/g.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o material biológico é pulverizado sobre o fertilizante ou sobre os grânulos de fertilizante como uma solução aquosa, e depois de seco deixa o material biológico depositado sobre o fertilizante ou sobre o grânulo de fertilizante.
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