BR112017024668B1

BR112017024668B1 - Método de produção de um pélete de fertilizante compactado, pélete de fertilizante produzido por compactação e método para formar um pélete de fertilizante

Info

Publication number: BR112017024668B1
Application number: BR112017024668-6A
Authority: BR
Inventors: Satish Iyer; Eric Pedersen; Richard Knoll; Babasola AJIBOYE
Original assignee: Sulvaris Inc
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2022-04-05
Also published as: EP3297976A4; WO2016183685A1; AU2016265900A1; CA2985851C; UA123582C2; US20180162781A1; IL255730A; MX2017014676A; CO2017012972A2; US10703682B2; IL255730B; CN107614463A; BR112017024668A2; EP3297976A1; SA517390343B1; CA2985851A1; IL291589A; MY191691A; CL2017002979A1; MA42128A

Abstract

método de produção de um pelete fertilizante, pelete fertilizante produzido por compactação e método para formar um pelete fertilizante. a presente invenção refere-se a peletes de fertilizantes que podem ser formados comprimindo ou compactando um fertilizante em pó primário misturado com enxofre micronizado.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a composições fertilizantes e mais especificamente a peletes de fertilizantes compreendendo enxofre micronizado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Para um crescimento vigoroso, as plantas requerem nutrientes primários, como carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e potássio, bem como nutrientes secundários e micronutrientes. Cálcio, enxofre e magnésio são considerados nutrientes secundários e geralmente são necessários em quantidades menores que os nutrientes primários. Os micronutrientes são necessários em quantidades muito pequenas e incluem zinco, manganês, ferro, cobre, molibdênio, boro, cloro, cobalto e sódio.

[003] O potássio disponível no solo é geralmente aumentado com potássio (também conhecido como muriato de potássio (MOP) ou cloreto de potássio). O fósforo disponível no solo é frequentemente aumentado com fertilizante de fosfato sólido, geralmente como fosfato monoamônico (MAP), fosfato diamônico (DAP), ou dihidrogeno fosfato de cálcio ou fosfato monocálcico (Ca (H2PO4)2), conhecido como superfosfato triplo (TSP). O nitrogênio disponível pode ser aumentado pela ureia. Estes fertilizantes nutrientes primários são geralmente conhecidos como fertilizantes NPK.

[004] Os métodos de produção de MAP e DAP estão bem estabelecidos e, convencionalmente, incluem a reação exotérmica de ácido fosfórico (H3PO4) com amônia (NH3). H3PO4 + NH3 => (NH4)H2PO4 (MAP) H3PO4 + 2NH3 => (NH4)2HPO4 (DAP)

[005] As reações podem ocorrer em um pré-neutralizador ou em um reator de tubo cruzado (PCR). Um pré-neutralizador é um reator de agitação que produz uma pasta de fosfato de amônio. Um reator de tubo cruzado é um reator em forma de tubo onde o fosfato de amônio é formado através da reação entre amônia e ácido fosfórico.

[006] Em qualquer um dos casos, MAP ou DAP ou uma combinação dos dois pode ser produzido, dependendo da proporção dos reagentes de amônia e ácido fosfórico. A pasta de fosfato de amônio produzida no pré-neutralizador é fornecida a um granulador. O fosfato de amônio formado em um reator de tubo cruzado (PCR) é pulverizado em um granulador pelo fato do fosfato de amônio produzido no PCR ser derretido.

[007] O dihidrogênio fosfato de cálcio ou fosfato monocálcico (Ca(H2PO4)2), conhecido como superfosfato triplo (TSP), pode ser produzido pela reação de ácido fosfórico com fosfato natural.

[008] Geralmente, as partículas de fertilizantes sólidos são formadas por granulação, peletização ou compactação. Um granulador é um dispositivo para formar grânulos de produtos fertilizantes. Os granuladores comumente usados são bem conhecidos no estado da técnica e incluem granuladores de secagem por pulverização, granuladores de tambor, moinhos de pá (“pug mills”) ou granuladores de bandeja. De preferência, a mistura é bombeada e distribuída em um leito de rolagem do material em um granulador de tambor. A água e/ou vapor podem ser alimentados ao granulador para controlar a temperatura do processo de granulação. Os grânulos são então secos e peneirados, com grânulos de maiores dimensões e material mais fino (os chamados finos fora de especificação) que são recirculados ao granulador. O material de maior dimensão pode ser britado ou moído primeiro antes de ser alimentado de volta ao granulador. O material mais fino e o material britado são recirculados com um propósito valioso na medida em que fornecem partículas de sementes para estimular a formação de grânulos no granulador.

[009] Em contraste, a peletização é um processo pelo qual um material em pó é formado em um pelete por compressão. Como uma primeira etapa, o material fertilizante pode ser tratado em um britador, moinho de martelos ou em um equipamento semelhante, para produzir um material em pó que inclua partículas menores e, relativamente, uniformes, geralmente com granulometria inferior a 0,70 mm ou suficientemente finas para passar através de uma malha padrão de 25 mesh. O material secundário e os micronutrientes em pó podem ser incorporados e misturados com o material em pó como aditivos nesta fase. O material em pó pode então ser misturado e umidificado com uma pequena quantidade de água na preparação para a peletização. Uma vez que a mistura tenha sido ajustada com um teor de umidade adequado, ela pode ser peletizada usando um formador de peletes, como por exemplo, um moinho ou uma prensa, que usa compressão para produzir peletes. Os moinhos de peletes adequados são bem conhecidos no estado da técnica e podem incluir moinhos de extrusão de peletes do tipo rosca.

[010] A compactação é semelhante à peletização na medida em que uma força de compressão é usada para produzir um pelete, mas difere da peletização pelo fato de usar uma força de compressão significativamente maior para dar coesão a todo o material sólido. O produto compactado de boa qualidade requer matérias-primas na forma de pó com granulometria adequada. Uma vez que as matérias-primas geralmente estão disponíveis apenas na forma original, elas devem ser colocadas em um moinho para se obter um pó fino.

[011] No entanto, qualquer processo de moagem ou compactação que processe enxofre apresenta um risco inerente grave de incêndio ou explosão. O enxofre elementar é inflamável e, potencialmente, pode causar incêndio ou explosão durante o processo de produção. Os meios de moagem tendem a gerar calor, o que poderia iniciar a matéria-prima inflamável causando explosão.

RESUMO DA INVENÇÃO

[012] Em um aspecto, a presente invenção compreende um método de produção de um produto fertilizante, incluindo as etapas de produzir um pó de fertilizante adequado para peletização ou compactação, adicionando enxofre micronizado numa quantidade desejada para produzir uma mistura, misturando a mistura e produzindo peletes coesos através da peletização da mistura. Em uma forma de realização da invenção, a mistura é compactada sob alta pressão, que pode ser superior a cerca de 5 Ksi (5.000 psi). Os peletes compactados resultantes são altamente densos (densidade maior que cerca de 1,5 g/cm3) e possuem alta resistência à compressão (maior que cerca de 20 lbs ou 9 kg).

[013] Em outro aspecto, a invenção pode compreender um método de formação de um pelete fertilizante, incluindo as seguintes etapas: a. formar um pó fertilizante, e adição de partículas de enxofre micronizadas e/ou micronutrientes ao pó fertilizante; b. ajustar do teor de umidade da mistura de fertilizante em pó para cerca de 5% até aproximadamente 25% de água (p/p); e c. formar peletes a partir do pó de fertilizante usando um método de compressão/peletização.

[014] Em uma forma de realização da invenção, o material fertilizante compreende um composto fertilizante de fosfato a partir de uma fonte fosforosa. A fonte fosforosa pode compreender ácido fosfórico, e o fertilizante de fosfato pode compreender MAP e/ou DAP.

[015] O material de tamanho inferior e superior, após a etapa de formação de peletes, pode ser recirculado para um fluxo de recirculação, onde o fluxo de recirculação compreende uma taxa de recirculação menor que 300%, em peso, base seca e, preferencialmente, uma taxa de recirculação inferior a cerca de 200%, 100%, 50% ou 30%, em peso, base seca.

[016] Em outro aspecto, a invenção pode compreender um pelete formado por compressão incluindo partículas de fertilizante de fosfato. O pelete pode, opcionalmente, compreender partículas de enxofre micronizada e/ou outro nutriente ou micronutriente.

[017] Em uma forma de realização da invenção, o pelete tem uma resistência à compressão maior que cerca de 1,4 kg, uma resistência ao atrito (RTA) superior a cerca de 95%, e/ou uma dispersibilidade superior a cerca de 70% através de uma malha padrão norte-americano de 12 mesh após 300 segundos de submersão em água.

[018] Em outro aspecto, a invenção pode compreender um pelete fertilizante compreendendo um fertilizante NPK solúvel em água e partículas de enxofre micronizadas formadas por compressão ou compactação, com uma resistência à compressão maior que cerca de 1,4 kg e uma dispersibilidade de mais de 70% através de uma peneira de malha padrão norte-americano de 12 mesh após 300 segundos de imersão em água, sem necessidade de um aglutinante, agente umectante, dispersante ou desintegrante.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[019] Tais como aqui utilizados, os termos citados têm os seguintes significados. Todos os outros termos e frases utilizados neste relatório descritivo têm seus significados comuns como entendidos por um técnico no assunto. Esses significados comuns podem ser obtidos por referência em dicionários técnicos, como o Hawley's Condensed Chemical Dictionary, 14th Edition, de autoria de R. J. Lewis, John Wiley & Sons, Nova York, N.Y., 2001.

[020] A presente invenção refere-se à pelete fertilizantes compreendendo um fertilizante primário e enxofre elementar micronizado, formado por peletização ou por compactação. O fertilizante primário pode compreender um fertilizante NPK solúvel em água, como ureia, hidróxido de potássio ou um fosfato, ou suas combinações. Tal como aqui utilizado, um “pelete” é uma massa coesa ou adesiva de partículas pequenas formadas por compressão, enquanto um “pelete compacto” é um pelete que foi formado por compressão em excesso a cerca de 5.000 psi.

[021] Em uma forma de realização, a invenção pode referir-se a pelete fertilizantes compactados compreendendo qualquer fertilizante NPK solúvel em água e enxofre micronizado. O material fertilizante é moído antes da adição de enxofre, para produzir um pó adequado para compactação.

[022] Os métodos da presente invenção são relativamente flexíveis na medida em que é possível incorporar convenientemente aditivos aos pelete fertilizante, antes da peletização ou compactação.

[023] O fertilizante de fosfato incorporado aos peletes da presente invenção pode ser produzido utilizando qualquer método conhecido e pode compreender superfosfato triplo (TSP), fosfato monoamônico (MAP) e/ou fosfato diamônico (DAP). De forma geral, um fertilizante de fosfato pode ser produzido pelo uso de ácido fosfórico e uma fonte de cátions, como cálcio a partir de fluorapatita ou hidroxiapatita (rocha fosfática), amônia, sódio ou potássio, para formar um composto fertilizante. Em uma forma de realização da invenção, o MAP ou o DAP é formado pela reação entre ácido fosfórico e amônia. Por exemplo, os métodos descritos na patente norte-americana US 7.497.891, cujo conteúdo completo é aqui incorporado para referência, quando permitido, são particularmente, adequados. Geralmente, o MAP e ou o DAP é produzido através de uma combinação de uma reação de pré- neutralização e uma reação no reator de tubo cruzado. A formação de fosfato de amônio é iniciada no pré-neutralizador e a reação prossegue até o final no reator de tubo cruzado. Um pré-neutralizador pode ser alimentado com ácido fosfórico e amônia. A reação ocorre ainda em um reator de tubo cruzado (PCR), que também é alimentado com ácido fosfórico e amônia. Em uma forma de realização da invenção, os micronutrientes podem ser adicionados ao fertilizante, primeiramente, por dissolução dos micronutrientes no ácido antes do pré-neutralizador ou do PCR. Diferentes proporções do produto podem ser produzidas no PCR e no neutralizador, ou podem ser produzidas inteiramente em um e não no outro.

[024] O pré-neutralizador é um reator de agitação que produz uma pasta de fosfato de amônio. Tanto o MAP quanto o DAP, ou uma combinação dos dois, pode ser produzido no pré-neutralizador dependendo da proporção entre amônia e ácido fosfórico. O tempo de contato no pré-neutralizador pode ser de 5 a 55 minutos, mais particularmente, de 15 a 45 minutos, e ainda mais particularmente, de 25 a 35 minutos.

[025] O PCR é um reator na forma de tubo onde o fosfato de amônio é formado pela reação entre amônia e ácido fosfórico. Assim como no pré- neutralizador, o MAP ou o DAP, ou uma combinação dos dois, pode ser produzido no PCR. O calor descarregado na saída para o PCR pode ser de cerca de 600.000 BTU/hr/pol2, em um exemplo, uma vez que a reação entre amônia e ácido fosfórico é exotérmica. A alta temperatura no PCR auxilia na condução da reação para prosseguir em uma alta taxa.

[026] O MAP ou o DAP produzido no pré-neutralizador compreende uma pasta líquida, enquanto que o MAP ou o DAP produzido no PCR é derretido. Em ambos os casos, o MAP ou o DAP pode ser seco, resfriado e solidificado em uma torre de resfriamento ou secador por pulverização (spray drier), que produzirá partículas de MAP ou DAP. O tamanho de partícula médio e a morfologia dependerão muito das condições de secagem, resfriamento ou solidificação. Convencionalmente, este material fertilizante seria então granulado em um granulador. No entanto, em formas de realização da presente invenção, o material não é granulado, mas sim peletizado. A granulação é um processo pelo qual uma partícula é formada pela adição cumulativa de pequenas partículas umas às outras ou uma partícula semente por adesão para produzir um grânulo. Os grânulos resultantes são geralmente amorfos e podem ter uma ampla gama de diferentes tamanhos e morfologias.

[027] Em contraste, a peletização é um processo pelo qual um material em pó é transformado em um pelete por compressão ou por compactação. Em formas de realização da presente invenção, como uma primeira etapa, o material fertilizante pode ser tratado, como por exemplo, em um britador, moinho de martelos ou em um equipamento semelhante para produzir um material em pó compreendendo partículas relativamente pequenas e uniformes, de preferência, com diâmetro médio inferior a cerca de 1.0 mm (passando por uma malha de 18 mesh), mais preferencialmente, inferior a cerca de 0,84 mm (suficientemente finas para passar em uma malha padrão de 20 mesh), e ainda mais preferivelmente, inferior a cerca de 0,70 mm (suficientemente finas para passar em uma malha padrão norte- americano de 25 mesh), ou menor.

[028] O enxofre elementar micronizado pode ser adicionado à mistura antes ou durante a mistura do material em pó. Em uma forma de realização da invenção, podem ser adicionadas partículas de enxofre micronizadas, como descrito na patente norte-americana US 8.679.446, em co-titularidade. As partículas de enxofre micronizadas têm, preferencialmente, um diâmetro médio de partícula inferior a 100 micra, ou mais preferencialmente, 30 micra. Mais preferencialmente, as partículas de enxofre micronizadas apresentam um diâmetro médio de 10 micra ou menor. O produto de enxofre micronizado contém, de preferência, umidade suficiente para minimizar a criação de poeiras, e para minimizar a inflamabilidade, alguma coisa como entre cerca de 2% e 10% em peso. Por exemplo, um teor de umidade de cerca de 5% a 7% de umidade (em peso), o que o torna muito seguro para o manuseio e o processamento posterior, pois o material não produz poeiras e nem se inflama facilmente. Não é desejável adicionar enxofre elementar na fase de britagem (formação de poeiras), pois o pó de enxofre é irritante, apresenta um risco de explosão nas instalações de manuseio e se segrega com facilidade. Em uma forma de realização da invenção, o enxofre pode ser adicionado em uma concentração de cerca de 5% a 95% ou mais preferencialmente, de cerca de 10% a 30%, em peso, base seca.

[029] Nesta fase, outros ingredientes úteis podem ser incorporados e misturados ao material em pó como aditivos. Os aditivos também estão, preferencialmente, na forma de pó ou em uma forma que irá se desintegrar rapidamente ou solubilizar quando umedecida. Os aditivos podem incluir outras substâncias primárias, secundárias ou micronutrientes (como por exemplo, sulfato de zinco, óxido de zinco, sulfato de manganês, óxido de manganês, sulfato de cobre, molibdato de sódio e qualquer outra formulação de micronutrientes); compostos fertilizantes (como por exemplo, cloreto de potássio, sulfato de potássio, sulfato de magnésio, etc.) aglutinantes (tais como, por exemplo, amido, lignossulfonatos, melaço, etc.); carbono (tal como, por exemplo, carvão ativado, matriz de carbono, etc.), dispersantes (tais como, por exemplo, surfactantes, etc.) ou outros materiais (tais como, por exemplo, ácido húmico, ácido fúlvico, etc.) e podem ser adicionados nesta fase na proporção desejada. Estes aditivos podem ser adicionados em quantidades para atingir qualquer concentração do aditivo desejado. Por exemplo, se zinco a 1% (em peso) for desejado como micronutriente, pode-se adicionar 27,8 kg de sulfato de zinco monohidratado (ZnSO4.H2O) por tonelada métrica, ou 14,7 kg de óxido de zinco (ZnO) por tonelada métrica. Os aditivos podem estar na forma de um pó que rapidamente se degrada ou se solubilizam quando umedecidos.

[030] Numa forma de realização da invenção, o material em pó pode então ser misturado e umedecido com uma pequena quantidade de água na preparação para a peletização. De preferência, o material contém cerca de 5 a 25% de água em peso, e mais preferencialmente, entre cerca de 7 a 20% de água em peso. O teor de água auxilia a coesão do pelete resultante.

[031] Uma vez ajustada a mistura para um teor de umidade adequado, ela pode ser peletizada por meio de um formador de peletes, como por exemplo, um moinho ou prensa, que use compressão para produzir peletes. Os moinhos de peletes adequados são bem conhecidos no estado da técnica e podem incluir moinhos de extrusão de peletes do tipo rosca. Com um teor de umidade superior a cerca de 7% (em peso), o material em pó apresenta coesão suficiente para produzir peletes com uma integridade suficiente para posterior manuseio e uso, sem necessidade de um aglutinante. Opcionalmente, mas não necessariamente, um aglutinante pode ser adicionado.

[032] Os peletes produzidos pelo formador de peletes são então peneirados para remover fragmentos de peletes ou materiais menores ou maiores, sendo o material rejeitado direcionado para uma linha de recirculação. O fluxo de recirculação pode retornar ao misturador ou pode ser usado em um processo diferente. Em uma forma de realização da invenção, os inventores descobriram que o processo de formação de peletes resulta em uma taxa de recirculação surpreendentemente baixa em comparação com um processo de granulação, mas ainda assim capaz de produzir peletes de qualidade comercial. Em uma forma de realização da invenção, a taxa de recirculação pode ser inferior a cerca de 300%, ou inferior a cerca de 200%, ou inferior a cerca de 100%. Uma taxa de recirculação de 1:1 ou 100% significa que, para cada quilograma de peletes dentro especificação produzido, um quilo de material é recirculado. Em uma forma de realização da invenção, particularmente preferida, a taxa de recirculação pode ficar abaixo de 200%, 100%, 50% ou 40%, ou 30%, e pode ser tão baixa quanto cerca de 10 a 15%. Isto pode ser contrastado favoravelmente com os métodos de granulação do estado da técnica de produção de MAP e DAP, que podem ter taxas de recirculação da ordem de 5:1 ou 500%. Tais altas taxas de recirculação requerem fluxos de processos de recirculação customizados, e aumentam consideravelmente o custo de uma planta de fabricação.

[033] Os peletes dentro da especificação podem ser secos e peneirados, mais uma vez, com o produto final dentro da especificação resfriado e revestido, como é bem conhecido no estado da técnica.

[034] Os peletes podem ter uma composição compreendida integralmente de fosfato (tal como MAP e DAP ou ambos) ou pode compreender outros componentes primários, secundários ou micronutrientes.

[035] Os peletes da presente invenção formados em moinhos de peletização podem ter um tamanho de diâmetro de partícula médio variando de cerca de 0,4 mm a 15 mm. Mais preferencialmente, o intervalo do tamanho de diâmetro de partícula médio varia de cerca de 0,6 mm a cerca de 10 mm. Ainda mais preferencialmente, o intervalo do tamanho de diâmetro de partícula médio varia de cerca de 8 mm a cerca de 5 mm. Os peletes formados pelo processo da presente invenção têm uma classificação do índice de uniformidade na faixa de 30 a 95, onde a classificação do índice de uniformidade é calculada como a granulometria do 10° percentil expressa como uma porcentagem da granulometria do 95° percentil. Mais preferencialmente, a classificação do Índice de Uniformidade varia de 60 a 90.

[036] Os peletes da presente invenção podem assumir qualquer forma, conforme determinado pelo processo de peletização. Exemplos incluem esferas, cilindros, elipses, hastes, cones, discos, agulhas e formas irregulares. Em uma forma de realização da invenção, os peletes são aproximadamente cilíndricos e, em outra forma de realização, eles têm forma irregular.

[037] Os peletes da presente invenção têm uma resistência à compressão pode variar de cerca de 1,4 kg por pelete até cerca de 8 kg (3 lb a cerca de 18 lb) por pelete, ou acima, o que pode ser conseguido sem a adição de um aglutinante, embora, opcionalmente, seja possível adicionar um aglutinante.

[038] Os peletes da presente invenção podem ter uma resistência ao atrito de 95% ou mais, e preferencialmente, 99% ou mais. O ensaio envolve a agitação das partículas, geralmente, por tombamento dentro de um tambor, vibração ou com jatos de gás para simular um leito fluidizado. Após um tempo especificado, o material é peneirado e pesado para medir a proporção do material que foi reduzido abaixo de uma certa granulometria (chamado de “finos”). Um valor de RTA de 95% significa que, após um período de tempo especificado, os peletes retêm 95% de sua massa. As especificidades do ensaio são definidas por vários padrões aplicáveis ao objeto em questão, tais como aqueles definidos pela ASTM, bem conhecidos pelos técnicos no assunto.

[039] Os peletes da presente invenção apresentam uma dispersão de 25% ou superior, preferencialmente, de 70%, e ainda mais preferencialmente, de 90% ou superior através de uma malha padrão norte-americana de 12 mesh após 300 segundos de imersão em água. Essa dispersibilidade pode ser obtida sem a adição de um agente umectante, desintegrante ou dispersante, embora tais agentes possam ser, opcionalmente, adicionados.

[040] Em uma realização alternativa, um fertilizante primário tal como MAP ou DAP produzido a partir de um reator não é granulado, e sim moído separadamente utilizando um equipamento tal como um moinho de martelos, um moinho de gaiolas ou um britador de rolos. O material em pó fino é então misturado com enxofre micronizado.

[041] O pó de enxofre micronizado úmido pode então ser misturado com MAP e/ou DAP em pó usando qualquer misturador convencional, como um misturador de pinos, um misturador horizontal (ribbon blender) ou um misturador de parafuso cônico (screw blender). Todos os nutrientes ou micronutrientes adicionais podem ser adicionados neste momento. Numa forma de realização da invenção, nenhum aglutinante é necessário. O material em pó misturado é então compactado utilizando equipamentos convencionais de compactação, tal como um compactador de rolo duplo para produção de granulado. A compactação, preferencialmente, usa pressões acima de 5.000 psi, 10 Ksi (kilolibras por polegada quadrada), 20 ou 30 Ksi.

[042] Em uma forma de realização da invenção, o MAP, o DAP ou hidróxido de potássio apresentando tamanho de partícula médio entre cerca de 100 micra e 300 micra é, particularmente, adequado para a compactação. Em uma forma de realização da invenção, é preferida uma granulometria média de cerca de 180 micra.

[043] Em uma forma de realização da invenção, o material fertilizante é misturado com enxofre elementar micronizado na proporção de cerca de 1% a 30% de pó de enxofre, em peso, do produto final, e de preferência, na proporção de cerca de 15% a 25%.

[044] Os peletes compactados resultantes têm uma densidade superior a cerca de 1,50 g/cm3, de preferência, superior a cerca de 1,60 g/cm3 e, mais preferencialmente, superior a cerca de 1,80 g/cm3. Certas formas de realização da invenção podem atingir uma densidade de cerca de 2,00 g/cm3.

[045] Os peletes de ensaio compactados podem ter uma resistência à compressão superior a cerca de 20 libras, de preferência, maior que cerca de 30 libras e, mais preferencialmente, acima de cerca de 50 libras. Certas formas de realização da invenção podem atingir resistências à compressão além de 100 libras, ou de até mesmo 200 libras. Os peletes podem apresentar resistências à compressão mais baixas em comparação com os peletes usados no ensaio, que podem ser usados para determinar a compatibilidade das diferentes formulações.

[046] O produto resultante é solúvel em água e rapidamente se desintegra no solo quando umedecido. O enxofre micronizado se dispersa rapidamente no solo e pode ser oxidado in situ. Em uma forma de realização da invenção, como a maior parte do pelete é solúvel em água, não é necessário nenhum agente umectante ou dispersante para se obter uma dispersão adequada; no entanto, opcionalmente, pode ser adicionado um agente umectante, agente dispersante e/ou um desintegrante.

EXEMPLOS

[047] Os exemplos abaixo se destinam unicamente a ilustrar formas específicas de realização da invenção e a não limitar a invenção reivindicada.

[048] Dois lotes de uma mistura de 20 kg (em peso, base seca) foram preparados com os seguintes ingredientes: i) 17 kg de MAP foram moídos em um moinho de martelos até que o material em pó resultante estivesse suficientemente fino para passar em uma malha padrão norte-americano de 25 mesh. ii) aproximadamente 3,21 kg de enxofre micronizado com diâmetro média inferior a10 μm com teor de umidade de 7% (3,0 kg de enxofre, em peso, base seca); e iii) água para levar a mistura até um teor de umidade de cerca de 9% a 10% (em peso, base seca).

[049] O MAP em pó, o enxofre micronizado e a água foram então combinados e misturados para criar a mistura. A mistura resultante foi peletizada utilizando um moinho de peletes fabricado pela Amandus Kahl (Alemanha), modelo n° 14-175, uma matriz de extrusão com orifícios de 3 mm e uma relação de compressão de 4:1 ou 3:1.

[050] Os seguintes parâmetros foram medidos: - teor de umidade do enxofre micronizado (antes da mistura com MAP); - teor de umidade da mistura final; - massa das partículas finas criadas (uma estimativa do material recirculado visto que nenhum produto acima do tamanho foi produzido). - testes de CQ padrão foram realizados após a secagem por 12 horas a 70°C, incluindo a porcentagem de dispersão através de uma peneira de malha padrão norte-americano de 12 mesh após 300 segundos de submersão em água, resistência ao atrito (RTA) e resistência à compressão.

[051] Verificou-se que os peletes secos de MAP + S apresentaram qualidade comercialmente aceitável com alta dispersão, alta resistência à compressão e boa resistência ao atrito. A taxa de recirculação medida (finos) variou de 5,2 a 5,9 kg por 20 kg de material em pó (26% a 29,5% em peso, base seca). O teor de nutrientes dos peletes foi de cerca de 9% de nitrogênio, 44% de P2O5, e 15% de enxofre.

[052] Nos exemplos seguintes, o pó de MAP com granulometria média de cerca de 180 micra foi misturado com pó de enxofre micronizado com granulometria média inferior a 10 micra e densidade de 0,507 g/cm3. O material em pó misturado foi então compactado em amostras de peletes para ensaio com 10 gramas usando compactador de rolo duplo a uma pressão de 10, 20 e 30 Ksi (10.000, 20.000 e 30.000 psi).

[053] Na proporção de 85/15 (MAP/S em peso), os peletes de ensaio resultantes apresentaram uma densidade superior a 1,69 g/cm3 e uma resistência à compressão de pelo menos 108 libras, e acima de 220 libras para aquelas amostras compactadas sob uma maior pressão.

[054] Numa proporção de 75/25 (MAP/S em peso), os peletes de ensaio resultantes apresentaram uma densidade maior que 1,72 g/cm3 e uma resistência à compressão de pelo menos 62 libras, e acima de 115 libras para aquelas amostras compactadas sob uma maior pressão.

[055] Os peletes de hidróxido de potássio com uma densidade de 1,054 g/cm3 também foram misturados com o enxofre micronizado, descrito acima, numa proporção de 85/15. Os peletes de ensaio resultantes tinham uma densidade maior que 1,90 g/cm3 e uma resistência à compressão de pelo menos 23 libras, e acima de 37 libras para aquelas amostras compactadas sob uma maior pressão.

Mistura de 85% de hidróxido de potássio como recebido com 15% de enxofre

[056] Quando o hidróxido de potássio foi moído e peneirado através de uma malha de 70 mesh antes da mistura e compactação, a resistência à compactação dos peletes resultantes aumentou significativamente.

Mistura de 85% de hidróxido de potássio moído menor que 70 mesh com 15% de enxofre

Mistura de 75% de hidróxido de potássio moído menor que 70 mesh com 25% de enxofre

DEFINIÇÕES E INTERPRETAÇÃO

[057] A descrição da presente invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição, mas não se destina a ser exaustiva ou limitada à invenção na forma descrita. Muitas modificações e variações serão evidentes para os técnicos no assunto sem se afastar do escopo e do espírito da invenção. As formas de realização foram escolhidas e descritas para melhor explicar os princípios da invenção e sua aplicação prática, e para permitir que outros técnicos no assunto compreendam a invenção para várias formas de realização com várias modificações, conforme adequadas para o uso particular contemplado.

[058] As estruturas, materiais, ações e equivalentes correspondentes de todos os meios ou etapas em adição aos elementos de função nas reivindicações anexadas a este relatório descritivo destinam-se a incluir qualquer estrutura, material ou ação para executar a função em combinação com outros elementos reivindicados conforme reivindicado especificamente.

[059] As referências no relatório descritivo quanto “uma forma de realização”, “forma de realização”, etc., indicam que a forma de realização descrita pode incluir um aspecto, funcionalidade, estrutura ou característica particular, mas nem todas as formas de realização incluem necessariamente esse aspecto, funcionalidade, estrutura ou característica. Além disso, tais frases podem, mas não necessariamente, referir-se à mesma forma de realização mencionada em outras partes do relatório descritivo. Além disso, quando um aspecto, funcionalidade, estrutura ou característica particular é descrito em associação a uma forma de realização, cabe ao técnico no assunto, dentro de seu conhecimento, afetar ou conectar esse aspecto, funcionalidade, estrutura ou característica com outras formas de realização, sejam ou não explicitamente descritos. Em outras palavras, qualquer elemento ou funcionalidade pode ser combinado com qualquer outro elemento ou funcionalidade em diferentes formas de realização, a menos que haja uma incompatibilidade óbvia ou inerente entre ambos, ou este seja especificamente excluído.

[060] Além disso, observa-se que as reivindicações podem ser redigidas para excluir qualquer elemento opcional. Como tal, esta declaração destina-se a servir como base antecedente para o uso de terminologia exclusiva, como “unicamente”, “apenas”, e similares, em conexão com a citação de elementos de reivindicação ou o uso de uma limitação “negativa”. Os termos “preferencialmente”, “preferido”, “preferir”, “opcionalmente”, “pode” e termos similares são usados para indicar que um item, condição ou etapa a que se faz referência é uma característica opcional (não necessária) da invenção.

[061] As formas no singular como “um/uma” e “a/o” incluem a referência plural, a menos que o contexto dite claramente o contrário. O termo “e/ou” significa qualquer um dos itens, qualquer combinação dos itens ou todos os itens com os quais este termo está associado.

[062] Como será entendido pelo técnico no assunto, todos os números, incluindo aqueles que expressam quantidades de reagentes ou ingredientes, propriedades tais como peso molecular, condições de reação, e assim por diante, são aproximações e são entendidos como sendo, opcionalmente, modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”. Estes valores podem variar de acordo com as propriedades desejadas que os técnicos no assunto desejam obter utilizando os ensinamentos das descrições aqui contidas. Também se entende que esses valores inerentemente contêm a variabilidade necessária resultante dos desvios padrão encontrados em suas respectivas medições de ensaios.

[063] O termo “cerca de” pode se referir a uma variação de ± 5%, ± 10%, ± 20% ou ± 25% do valor especificado. Por exemplo, “cerca de 50%” pode, em algumas formas de realização, ter uma variação de 45 a 55%. Para intervalos inteiros, o termo “cerca de” pode incluir um ou dois números inteiros maiores que e/ou menores que um número inteiro informado em cada extremidade do intervalo. Salvo indicação em contrário aqui, o termo “cerca de” pretende incluir valores e intervalos próximos da faixa informada que são equivalentes em termos da funcionalidade da composição, ou da forma de realização.

[064] Como será entendido por um técnico no assunto, para todos e quaisquer propósitos, particularmente, em termos de proporcionar uma descrição escrita, todos os intervalos aqui citados abrangem também todos e quaisquer subintervalos possíveis e combinações de seus subintervalos, bem como os valores individuais que compõem o intervalo, particularmente, os valores inteiros. Um intervalo informado (por exemplo, percentuais em peso ou grupos de carbono) inclui cada valor específico, número inteiro, decimal ou identidade dentro do intervalo. Qualquer intervalo listado pode ser facilmente reconhecido como descrevendo e permitindo que o mesmo intervalo seja dividido em pelo menos metades, terços, quartos, quintos ou décimos iguais, ou outras frações. Como um exemplo não limitativo, cada intervalo aqui discutido pode ser prontamente dividido em um terço inferior, terço médio e terço superior.

[065] Como também será entendido por um técnico no assunto, todos os termos tais como “até”, “pelo menos”, “maior que”, “menor que”, “maior que”, “ou maior”, e similares, incluem o número informado e tais termos se referem a intervalos que podem ser subsequentemente divididos em subintervalos como discutido acima. Da mesma forma, todas as proporções aqui citadas também incluem todas as subproporções que se enquadram na proporção mais ampla. Por conseguinte, valores específicos informados para radicais, substituintes e intervalos são apenas ilustrativos; eles não excluem outros valores definidos ou outros valores dentro de intervalos definidos para radicais e substituintes.

[066] Um técnico no assunto também reconhecerá prontamente que, quando os membros estiverem agrupados de uma maneira comum, tal como em um grupo Markush, a invenção engloba não apenas o grupo inteiro listado como um todo, mas cada membro do grupo, individualmente, e todos possíveis subgrupos do grupo principal. Além disso, para todos os fins, a invenção abrange não somente o grupo principal, mas também o grupo principal com ausência de um ou mais membros do grupo. A invenção, portanto, prevê a exclusão explícita de um ou mais dos membros de um grupo informado. Consequentemente, podem ser aplicadas provisões para qualquer uma das categorias ou formas de realização descritas em que um ou mais dos elementos, espécies ou formas de realização citados podem ser excluídos de tais categorias ou formas de realização, por exemplo, tal como usado em uma limitação negativa explícita.

Claims

1. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM PÉLETE DE FERTILIZANTE COMPACTADO, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de moagem de um fertilizante NPK solúvel em água para produzir um pó de fertilizante com um tamanho médio de partícula entre 100 micra e 300 micra, adicionando enxofre micronizado na quantidade entre 1% a 30% em peso seco para produzir uma mistura, misturar a mistura e compactar em péletes coesos, usando uma pressão superior 68,9 MPa (10 Ksi), resultando em péletes tendo uma resistência à compressão maior do que 22,7 kg por pélete.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de compactação utilizar uma pressão superior a 137,9 MPa (20 Ksi).

3. PÉLETE DE FERTILIZANTE PRODUZIDO POR COMPACTAÇÃO, usando uma pressão maior do que 68,9 MPa (10 Ksi), caracterizado pelo fato de compreender um fertilizante NPK solúvel em água tendo um tamanho médio de partícula entre 100 micra e 300 micra e enxofre elementar micronizado em uma quantidade entre 1% e 30% em peso seco, tendo o pélete uma densidade superior a 1,50 g/cm3, e uma resistência à compressão superior a 22,7 kg (50 libras ).

4. PÉLETE DE FERTILIZANTE, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de compreender de 10% a 30% de enxofre micronizado em peso.

5. PÉLETE DE FERTILIZANTE, de acordo a reivindicação 4, caracterizado por compreender 12% de enxofre micronizado em peso.

6. MÉTODO PARA FORMAR UM PÉLETE DE FERTILIZANTE, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (a) formação de um pó de fertilizante compreendendo um fertilizante NPK e tendo um tamanho médio de partícula menor do que 1 mm, e adição de partículas de enxofre micronizado em uma quantidade entre 10% a 30% em peso seco, ao pó de fertilizante; (b) ajuste do teor de umidade do pó de fertilizante para 5% até 25% de água (peso/peso); (c) formação de péletes a partir do pó de fertilizante utilizando um método de peletização por compressão; e (d) peneirar o material de tamanho menor ou maior após a etapa de formação de péletes para uma corrente de recirculação, em que a corrente de recirculação compreende uma taxa de recirculação de menos de 300% com base no peso seco.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o fertilizante NPK compreender MAP e/ou DAP.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de adição de micronutrientes ao pó de fertilizante, antes da etapa de formação dos péletes.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a corrente de recirculação compreender uma taxa de recirculação menor que 30%, em peso, em uma base seca.