BR112020022827A2 - composição melhorada à base de ureia compreendendo enxofre elementar e método para fabricação da mesma - Google Patents

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Abstract

“composição melhorada à base de ureia compreendendo enxofre elementar e método para fabricaçãoda mesma”. a invenção se refere a uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia compreendendo enxofre elementar e um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia compreendendo enxofre elementar é ainda distinguida por compreender um sulfato de magnésio. a composição de acordo com a invenção tem propriedades melhoradas para reduzir a perda de amônia pela atividade da urease no solo e é particularmente adequada como fertilizante. a invenção se refere ainda a um método para a fabricação de uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia compreendendo ureia, enxofre elementar e um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o n-(n-butil) tiofosfórico triamida (nbpt), bem como a uma composição de kit de partes compreendendo um sulfato de magnésio.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “COMPOSIÇÃO MELHORADA À BASE DE UREIA COMPREENDENDO ENXOFRE ELEMENTAR E MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DA MESMA” Sumário da Invenção
[001] Esta invenção se refere a uma composição à base de ureia particulada compreendendo ureia, enxofre elementar e um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT), com propriedades melhoradas para reduzir a perda de amônia pela atividade da urease no solo. A invenção se refere ainda a um método para a fabricação de uma composição à base de ureia particulada compreendendo ureia, enxofre elementar, um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) e um estabilizante. O produto é particularmente adequado como fertilizante.
Fundamentos da Invenção
[002] A ureia é o fertilizante que contém nitrogênio mais comum. A ureia tem o maior teor de nitrogênio de todos os fertilizantes que contêm nitrogênio em uso comum (46%).
O seu consumo em todo o mundo aumentou consideravelmente, de cerca de 20 milhões de toneladas no início dos anos 70 para cerca de 100 milhões de toneladas no início do século XXI. O nitrogênio é o constituinte básico de qualquer sistema vivo como um constituinte de proteína.
[003] Devido à agricultura intensiva e à redução das emissões de enxofre no ar pela indústria e o subsequente fornecimento ao solo por via da chuva, a agricultura moderna requer enxofre, além do nitrogênio.
[004] As boas práticas agrícolas geralmente requerem nitrogênio e enxofre na proporção de 10/1 a 5/1 para responder à demanda da cultura, por exemplo 150 kg de nitrogênio/ha/ano e 30 kg de enxofre/ha/ano.
[005] A falta de enxofre resulta tanto em uma menor quantidade quanto em uma menor qualidade das culturas, e a deficiência de enxofre é frequentemente refletida no conteúdo e tipo de proteínas. O enxofre é de fato um elemento importante que entra na química das células em moléculas como os aminoácidos (cisteína, metionina, etc.).
É também um catalisador para a fotossíntese e, em alguns casos, pode melhorar a fixação do nitrogênio atmosférico.
[006] Convencionalmente, o enxofre tem sido aplicado ao solo na forma de enxofre elementar, ou como compostos como sulfato de amônio, bissulfato de amônio, tiossulfatos, sulfuretos ou gesso, ou em combinação com outros materiais fertilizantes como a ureia, por exemplo, como uma mistura física de ureia e sulfato de amônio, ou como um material cogranulado de ureia e sulfato de amônio (sulfato de amônio ureia, abreviado como UAS (urea ammonium sulphate).
[007] Este pedido trata particularmente das composições à base de ureia compreendendo o enxofre sob a forma de enxofre elementar. Em tais composições, a ureia é hidrolisada no solo sob a ação de um catalisador enzimático, comumente chamado urease, para produzir amônia e dióxido de carbono, enquanto o enxofre é oxidado por bactérias do solo para produzir, por exemplo, íons de sulfato. As ureases são encontradas em numerosas bactérias, fungos, algas, plantas e alguns invertebrados, assim como nos solos, como uma enzima do solo. A atividade da urease tende a aumentar o pH de seu ambiente à medida que a amônia é dissolvida na água do solo, que é absorvida pelas plantas como sua principal fonte de nitrogênio. No entanto, a amônia também pode ser liberada na atmosfera, tornando-se assim indisponível para o sistema radicular da planta, um processo chamado de volatilização da amônia. Até 50% de peso de nitrogênio pode ser perdido como resultado da volatilização da amônia, tudo dependendo do tipo de solo, conteúdo de água, pH, condições climáticas, etc.
[008] A disponibilidade de nitrogênio, originário da ureia, para o sistema radicular das plantas pode ser melhorada pela combinação (i.e., pela incorporação ou adição) de um inibidor de urease com um fertilizante à base de ureia. Os inibidores da urease são compostos capazes de reduzir temporariamente a atividade da enzima e retardar a taxa de hidrólise da ureia. Há muitos compostos que podem inibir a urease, mas apenas alguns não tóxicos, eficazes em baixas concentrações, suficientemente quimicamente estáveis e capazes de serem combinados com fertilizantes à base de ureia.
[009] Entre os inibidores de urease mais eficazes conhecidos atualmente estão os compostos fosfóricos de triamida, divulgados pela primeira vez em US 4,530,714 (Allied Corporation, 1985).
[0010] Um exemplo de um inibidor de urease eficaz, divulgado na referida patente é o N-(n-butil) tiofosfórico triamida, que será referida nesse documento como NBPT. Este composto é na verdade o precursor do composto ativo triamida fosfórica N-(n-butil) (nBPT), obtido através da oxidação do tio-composto, mas é o tio-composto que é comumente produzido, vendido e usado. Ao longo desta publicação, ao se referir aos inibidores de urease do tipo triamida fosfórica, entende-se que a mesma compreende todos os compostos ativos, precursores ativos e produtos de conversão ativos, resultantes das referidas triamidas fosfóricas.
[0011] Quando combinados com um fertilizante à base de ureia, os compostos de triamida fosfórica reduzem a taxa à qual a ureia é hidrolisada para amônia no solo. Os benefícios que são realizados como resultado da hidrólise retardada da ureia incluem os seguintes: (1) o nitrogênio nutriente está disponível para a planta por um período de tempo mais longo, (2) o acúmulo excessivo de amônia no solo após a aplicação do fertilizante à base de ureia é evitado, (3) o potencial de perda de nitrogênio através da volatilização da amônia é reduzido, (4) o potencial de danos por altos níveis de amônia a plântulas e plantas jovens é reduzido, (5) a absorção de nitrogênio pelas plantas é aumentada, e (6) um aumento no rendimento da cultura é atingido. Embora os compostos de triamida fosfórica não influenciem diretamente a taxa de nitrificação de amônio, eles controlam os níveis de amônio que estão sujeitos ao processo de nitrificação e, assim, indiretamente controlam os níveis de nitrogênio nitrato no solo.
[0012] Surpreendentemente, os inventores foram agora confrontados com o problema de que o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, quando aplicado quer como um líquido, que é a forma mais comum comercialmente disponível, quer como um sólido, não é estável quando em contato com uma composição à base de ureia compreendendo enxofre elementar. Isto foi tanto mais surpreendente porque o uso de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica é geralmente divulgado para fertilizantes à base de ureia, tais como ureia, UAS e ureia compreendendo enxofre elementar, sendo o enxofre uma substância muito pura e insolúvel na água. Além disso, mesmo um inibidor de urease estabilizado do tipo triamida fosfórica em um solvente orgânico alcalino, como uma mistura de propilenoglicol e N- metilpirrolidina, é rapidamente degradado. Neste contexto, a estabilidade significa que o inibidor de urease original está quimicamente degradado. Esta descoberta foi muito surpreendente, mas estimulou os inventores a encontrar uma solução para o problema de estabilização do inibidor de urease (i.e., reduzir a sua degradação) na presença de material à base de ureia compreendendo enxofre elementar.
Técnica Anterior
[0013] O problema da estabilização de um inibidor de urease (i.e., reduzir a sua degradação), em particular NBPT, na presença de material à base de ureia é divulgado em WO2018/069486 (Yara International, 2018), que divulga a adição de um composto inorgânico ou orgânico alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxidos metálicos, carbonatos, hidróxidos, acetatos e bases orgânicas, e misturas dos mesmos, em particular selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio, e misturas dos mesmos, e/ou a adição de um revestimento antiaglomerante e/ou repelente de umidade. Além disso, na composição que compreende sulfato de amônio com ureia, verificou-se que, não obstante seus efeitos estabilizantes, a adição destes compostos induziu a produção de amônia pela reação do sulfato de amônio com ureia com o composto alcalino, como o CaO. A liberação de amônia pode chegar a 0,1 a 0,2 vol% durante o revestimento. Portanto, existe a necessidade de um melhor estabilizante que estabilize um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica na presença de ureia compreendendo sulfato de amônio ou enxofre elementar, mas que não gere quantidades substanciais de amônia, em particular pela reação com o material de sulfato de amônio com ureia, em particular menos de 0,1 vol%.
[0014] O CN106588372 (Anhui Kangmu Int Fertilizer, 2017) divulga uma composição de fertilizantes compreendendo 1,2% de sulfato de magnésio, 1,0% de carbonato de cálcio, 6,2% de nitrato de amônio, 10,3% de fosfato diamônico 37% de carbamida e 0,82% de nBPT. O mesmo não divulga um fertilizante compreendendo ureia, um inibidor de urease, sulfato de magnésio e enxofre elementar, nem o efeito estabilizante do sulfato de magnésio sobre o nBPT.
[0015] O CN103524221 (Univ Southwest, 2015) divulga uma composição de fertilizantes compreendendo 22-25% de ureia, 14-17% de fosfato monoamônico, 30-33% de fosfato de potássio, 1-3% de carbonato de cálcio, 5-8% de sulfato de magnésio e 0,005-0,008% de nBPT. Não divulga um fertilizante compreendendo ureia, um inibidor de urease,
sulfato de magnésio e enxofre elementar, nem o efeito estabilizante do sulfato de magnésio sobre o nBPT.
[0016] O WO2017/168288 (BASF, 2017) divulga uma composição de fertilizante compreendendo 10 g de ureia tratada com 0,4% de um ingrediente ativo compreendendo nBPT, 0,5 g de sulfato de magnésio anidro e 10 g de DAP.
Não divulga uma composição de fertilizante compreendendo ureia, um inibidor de urease, sulfato de magnésio e enxofre elementar.
Declaração da Invenção
[0017] Surpreendentemente, os inventores descobriram agora que a estabilidade do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica na presença de um material de base de ureia compreendendo enxofre elementar pode ser muito melhorada quando um sulfato de magnésio é aplicado ao material à base de ureia.
[0018] Em seu conceito mais amplo, a invenção se refere a uma composição particulada à base de ureia compreendendo um material particulada à base de ureia, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia é ainda distinguida por compreender um sulfato de magnésio. Em particular, a invenção se refere a uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia, compreendendo um material particulado á base de ureia,
enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia é ainda distinguida por compreender um sulfato de magnésio.
[0019] Ao aplicar um sulfato de magnésio à composição particulada à base de ureia compreendendo um material particulado à base de ureia, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, a estabilidade do inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica é muito melhorada, levando, entre outras coisas, a menores emissões de amônia, mesmo quando o inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica foi adicionado à composição à base de ureia muito tempo antes da aplicação real no campo como fertilizante. Além disso, verificou-se que o estabilizante de acordo com a invenção estabiliza um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica na presença de material de base de ureia, como o sulfato de amônio com ureia, compreendendo enxofre elementar, e não gera amônia, em particular por reação com o material sulfato de amônio com ureia.
[0020] Pela integração do estabilizante na composição à base de ureia compreendendo um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, a estabilidade do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica é muito melhorada, especialmente durante o armazenamento, de modo que podem ser usadas quantidades menores do referido inibidor de urease.
[0021] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio está presente na composição em um nível de 0,0001 a 5 % em peso, preferivelmente 0,02 a 1 % em peso, preferivelmente 0,05 a 1 % em peso, em relação ao peso total da composição.
[0022] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio é selecionado do grupo de anidro, mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-hidratado, e misturas dos mesmos.
[0023] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio tem uma pureza de > 70%, preferivelmente > 80%, mais preferivelmente > 90%, mais preferivelmente > 99%.
[0024] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica é um composto da fórmula I: Fórmula I em que: X é oxigênio ou enxofre; R1 é alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila, ou cicloalquila;
R2 é hidrogênio, alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila ou cicloalquila; ou R1 e R2 em conjunto podem formar uma cadeia de alquilaeno ou alquenilaeno que pode incluir opcionalmente um ou mais heteroátomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre divalente completando um sistema anelar de 4, 5, 6, 7 ou 8 membros; R3 , R4 , R5 e R6 são individualmente hidrogênio ou alquila com 1 a 6 átomos de carbono; e alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila e cicloalquila referem-se a compostos com de 1 a 10 átomos de carbono, preferivelmente de 1 a 6 átomos de carbono.
[0025] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o inibidor de urease o inibidor de urease é o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT).
[0026] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o inibidor de urease, em particular o N- (n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) está presente na composição da mistura à base de ureia em um nível de 0,0001 a 1 % em peso, preferivelmente 0,02 a 0,2 % em peso, preferivelmente 0,03 a 0,06 % em peso, em relação ao peso total da composição da mistura à base de ureia.
[0027] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a relação de peso do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica ao sulfato de magnésio está situada entre 1:20 a 1:1, preferivelmente de 1:15 a 1:1, mais preferivelmente de 1:10 a 1:1
[0028] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o inibidor de urease está presente sobre o material de base de ureia em forma líquida ou particulada, está presente como um componente de mistura fundida no interior das partículas do material de base de ureia, ou uma combinação dos mesmos.
[0029] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a composição à base de ureia compreende ainda um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo do óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos.
[0030] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a relação de peso do referido composto alcalino ou formador de alcalino ao sulfato de magnésio está situada entre 1:20 a 1:2, preferivelmente de 1:15 a 1:2, mais preferivelmente de 1:10 a 1:2.
[0031] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a composição à base de ureia compreende ainda material antiaglomerante e/ou repelente de umidade e/ou antipoeira, preferivelmente presente como revestimento ao material particulado à base de ureia.
[0032] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o revestimento antiaglomerante e/ou repelente de umidade e/ou antipoeira compreendendo pelo menos um material não polar, em particular um material orgânico líquido, como um óleo, cera, resina ou similares e qualquer mistura dos mesmos e está presente na composição em um nível de 0,0001 a 1% em peso, preferivelmente 0,02 a 0,5% em peso, mais preferivelmente 0,1 a 0,2% em peso, em relação ao peso total da composição.
[0033] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a composição à base de ureia compreende 50 a 99,9% em peso, preferivelmente 75 a 99,9% em peso, mais preferivelmente 90 a 99,9 peso% de um material à base de ureia na forma particulada, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
[0034] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a composição à base de ureia compreende pelo menos 50% em peso, preferivelmente pelo menos 75, mais preferivelmente pelo menos 90% em peso de um material à base de ureia na forma particulada, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
[0035] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o material à base de ureia é selecionado do grupo de ureia, sulfato de amônio com ureia, fosfato de amônio e ureia, e qualquer combinação dos mesmos.
[0036] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o material à base de ureia compreende 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, em relação ao peso total do material à base de ureia.
[0037] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o material à base de ureia compreende partículas de enxofre finamente divididas no material à base de ureia, ou um material à base de ureia revestido com enxofre elementar.
[0038] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a dimensão média das partículas (dp50) do material à base de ureia na forma particulada está situada entre 1 mm e 5 cm, conforme determinado pela varredura de peneira de malha.
[0039] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a composição à base de ureia compreende 90 a 99,9% em peso de um material à base de ureia compreendendo 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, 0,03 a 0,06% em peso de NBPT, 0,05 a 0,1% em peso de sulfato de magnésio, e 0,015 a 0,03% em peso de óxido de magnésio; somando até 100% em peso, sendo o peso total da composição.
[0040] Em seu conceito mais amplo, a invenção também se refere ao uso da composição particulada à base de ureia de acordo com a invenção como fertilizante, em particular para apoiar o crescimento de produtos agrícolas em um solo com deficiência de enxofre.
[0041] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o uso é como ração animal.
[0042] Em seu conceito mais amplo, a invenção também se refere a um método para a fabricação de uma composição particulada à base de ureia de acordo com a invenção, o método compreendendo as etapas de: 1) fornecer um material à base de ureia compreendendo ureia e enxofre elementar; 2) fornecer 0,0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio; 3) fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT); 4) opcionalmente, fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e 5) opcionalmente, fornecer material de revestimento em que o material de revestimento é capaz de aumentar pelo menos as propriedades antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira da referida composição à base de ureia; e 6) adicionar os componentes fornecidos nas etapas 2), 3), 4) e 5) em qualquer ordem ao componente, fornecido na etapa 1).
[0043] Em seu conceito mais amplo, a invenção também se refere a um kit de partes, compreendendo uma quantidade de 1) sulfato de magnésio; 2) um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente triamaida tiofosfórica N-(n-butil) (NBPT); 3) opcionalmente, um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e 4) opcionalmente, um ou mais compostos antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira.
[0044] Em seu conceito mais amplo, a invenção também se refere a um método para melhorar a estabilidade de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida, (NBPT) em uma composição à base de ureia compreendendo um material à base de ureia, enxofre elementar e o referido inibidor de urease, pela adição a essa composição de 0.0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio, e opcionalmente, pela adição de 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio, e misturas dos mesmos.
[0045] A invenção será agora descrita com mais detalhes.
Descrição Detalhada da Invenção
[0046] Em seu conceito mais amplo, a invenção se refere a uma composição particulada à base de ureia que compreende um material à base de ureia particulado, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia está ainda distinguida por de compreender um sulfato de magnésio.
[0047] Dentro do contexto de este pedido, uma forma particulada significa uma forma física sólida que também pode ser designada como granulada, em prill, cristalina, compactada, em pó e similares, em que o respectivo composto está em uma forma de unidade pequena. Preferivelmente, o componente à base de ureia é um grânulo ou prill, o sulfato de magnésio é um pó, o inibidor de urease é um pó e o composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio é um pó.
[0048] Em modalidades em particular, a invenção se refere a uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia, compreendendo um material à base de ureia particulado, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia é ainda distinguida por compreender um sulfato de magnésio.
Sulfato de magnésio
[0049] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a invenção se refere a uma composição particulada à base de ureia compreendendo um material à base de ureia, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em que a composição à base de ureia é caracteriza pelo fato de compreender um sulfato de magnésio.
[0050] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio está presente na composição em um nível de 0,0001 a 5% em peso, preferivelmente 0,02 a 1% em peso, mais preferivelmente 0,05 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição.
A partir de experimentos, observou-se que mais de 1% em peso não produziu um efeito estabilizante proporcionalmente melhor.
[0051] O sulfato de magnésio é um sal inorgânico com a fórmula química MgSO4. x(H2O) onde 0≤x≤7. É sólido em temperatura ambiente e está disponível na forma de pó com várias dimensões médias de partículas (d50), tais como entre 5 e 1000 µm. É conhecida uma variedade de hidratos. O heptahidrato MgSO4.7(H2O) (epsomita) pode ser preparado neutralizando o ácido sulfúrico com carbonato de magnésio ou óxido de magnésio, mas geralmente é obtido diretamente de fontes naturais. O heptahidrato perde rapidamente um equivalente de água para formar o hexahidrato. O monohidrato, MgSO4·H2O é encontrado como o mineral quieserita. Pode ser preparado aquecendo o hexahidrato a aproximadamente 150 °C. O aquecimento adicional até aproximadamente 200 °C dá origem a sulfato de magnésio anidro.
[0052] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio é selecionado do grupo de anidro, mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, heptahidratado, e misturas dos mesmos. Preferivelmente, o sulfato de magnésio é o sulfato de magnésio anidro. Foi descoberto que a presença de moléculas de água no sulfato de magnésio poderia ter alguma influência negativa sobre a qualidade higroscópica da composição.
[0053] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, o sulfato de magnésio tem uma pureza > 70%, preferivelmente > 80%, mais preferivelmente > 90%, mais preferivelmente > 99%.
[0054] O sulfato de magnésio pode ser aplicado à composição da presente invenção por técnicas de aplicação comuns, tais como técnicas de revestimento e mistura, bem conhecidas pela pessoa qualificada, tais como revestimento em spray e revestimento em máquina de revestimento com tambor. É preferível que o sulfato de magnésio e o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica estejam em contato íntimo um com o outro, para que o sulfato de magnésio seja eficaz. Isto pode ser conseguido, mais preferivelmente, através da aplicação do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, do sulfato de magnésio e, opcionalmente, do revestimento antiaglomerante e/ou repelente de umidade à composição particulada de acordo com a invenção, seja sucessivamente, ou simultaneamente, por exemplo, como uma composição de revestimento líquida antiaglomerante e/ou repelente de umidade compreendendo o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica e o sulfato de magnésio.
Inibidor de urease
[0055] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a invenção se refere a uma composição particulada à base de ureia compreendendo um material à base de ureia, enxofre elementar e um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT), em que o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica é um composto da fórmula I:
Fórmula I em que: X é oxigênio ou enxofre; R1 é alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila ou cicloalquila; R2 é hidrogênio, alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila ou cicloalquila, ou R1 e R2 juntos podem formar uma cadeia de alquilaeno ou alquenilaeno que pode opcionalmente incluir um ou mais heteroátomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre divalentes completando um sistema anelar de 4, 5, 6, 7 ou 8 membros; e R3 , R4 , R5 e R6 são individualmente hidrogênio ou alquila com 1 a 6 átomos de carbono. Na presente especificação e reivindicações, o termo "compostos de triamida fosfórica" é usado para se referir aos compostos da fórmula I.
[0056] Os termos alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila e cicloalquila utilizados nesse documento, referem-se a compostos com a partir de até 10 átomos de carbono, preferivelmente até 6 átomos de carbono.
O menor número de átomos de carbono está entre 1-3, dependendo da estrutura do substituinte.
[0057] O NBPT é vendido como o inibidor de urease mais eficaz conhecido e tem a seguinte fórmula química II Fórmula II
[0058] Deve-se entender que o termo NBPT, como usado em toda esta especificação, se refere não somente à N-(n- butil) tiofosfórico triamida em sua forma pura, mas também a graus industriais deste composto que podem conter até 50% de impurezas em peso, dependendo do método de síntese e esquema(s) de purificação, se houver, utilizado(s) na produção do NBPT.
[0059] Para ser eficaz, o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) está presente na composição à base de ureia em um nível de 0,0001 a 1% em peso, preferivelmente 0,02 a 0,2% em peso, mais preferivelmente 0,03 a 0,06% em peso, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
[0060] Como geralmente referido nesse documento e salvo indicação em contrário, % em peso refere-se ao percentual de peso de um ingrediente de uma composição, em relação ao peso total da referida composição.
[0061] De acordo com uma modalidade, a relação de peso do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica para o sulfato de magnésio varia de 1:20 a 1:1, preferivelmente de 1:15 a 1:1, mais preferivelmente de 1:10 a 1:1. Uma relação de peso exemplar é de 1:10.
[0062] De acordo com uma modalidade, o inibidor de urease pode ser um líquido em temperatura ambiente, um líquido a temperatura elevada, ou um sólido que é dissolvido (solução) ou suspenso (suspensão) em um veículo líquido, todas as quais são diferentes formas líquidas do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT).
[0063] Em modalidades onde o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT), é utilizado como um líquido, é preferivelmente utilizado como uma solução de 0,1 a 75 % em peso, preferivelmente como uma solução de 15 a 30 % em peso, em relação ao peso total da solução. Soluções comerciais estão disponíveis, por exemplo, como Agrotain® Ultra (Koch, EUA), N Yield™ (Eco Agro, Países Baixos), Rhodia Ag-Rho™ N Protect B (Solvay, Alemanha), Iper N- Protect Liquid (Van Iperen, Países Baixos) e BASF Limus (BASF, Alemanha).
[0064] Em modalidades onde o inibidor de urease NBPT é usado como um líquido, dissolvido em um veículo, ele pode ser usado como um pó, dissolvido em propilenoglicol, por exemplo, como 17,5 % em peso do NBPT. Está disponível na Yara International ASA (Noruega) como líquido Amiplus®.
[0065] Os experimentos demonstraram que, nas composições de acordo com a invenção, menos inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n- butil) tiofosfórico triamida (NBPT) precisa ser usado do que é comumente utilizado na técnica anterior. Por exemplo, de acordo com a invenção, uma quantidade de 0,05% em peso é a mais preferida, enquanto que para o uso de Agrotain® Ultra, é recomendada uma quantidade de 0,09% em peso. Esta descoberta pode ser atribuída pelo menos parcialmente ao fato de que nas composições de acordo com a invenção, o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) é estabilizada, enquanto que na técnica anterior, é necessária uma overdose para compensar a degradação do inibidor de urease e para aumentar sua vida útil. Esta descoberta também garante que menos inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) seja introduzido no ambiente.
[0066] Em modalidades onde o inibidor de urease é usado em sua forma sólida, ele é usado como pó,
preferivelmente com uma pureza de 99% em peso ou mais. Está disponível, por exemplo, na Sunfit Chemical Co. (China).
[0067] O inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) pode ser aplicado ao material à base de ureia através de técnicas comuns de revestimento e mistura, bem conhecidas pela pessoa qualificada, tais como revestimento por spray e revestimento em máquina de revestimento com tambor.
[0068] O inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) também pode ser aplicado ao material à base de ureia por mistura de fundição a quente, como descrito em US 5.352.265 (Weston et al, 1994) para a ureia, que divulga que a NBPT é incorporada na composição fertilizante granular homogênea misturando uma solução concentrada de NBPT em um solvente selecionado do grupo de amidas líquidas, 2-pirrolidona e N-alquila 2-pirrolidonas, diretamente na ureia derretida antes de sua granulação.
[0069] Portanto, é reivindicada uma composição à base de ureia, em que o inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica está presente no material à base de ureia em forma líquida ou particulada, está presente como um componente fundido no interior das partículas do material à base de ureia, ou uma combinação dos mesmos.
Outros compostos alcalinos ou formadores de alcalinos (coestabilizantes)
[0070] De acordo com uma modalidade em particular da invenção, a composição à base de ureia compreende ainda um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos.
[0071] Surpreendentemente, descobriu-se que a adição de uma quantidade de um ou mais dos compostos acima mencionados aumenta as propriedades de estabilidade do sulfato de magnésio para estabilizar um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica na presença do material à base de ureia, em particular o material de sulfato de amônio com ureia, sem gerar quantidades substanciais de amônia, em particular por reação com o material de sulfato de amônio com ureia.
[0072] De acordo com uma modalidade, a relação de peso do referido composto alcalino ou formador de alcalino com o sulfato de magnésio varia de 1:20 a 1:2, preferivelmente de 1:15 a 1:2, mais preferivelmente de 1:10 a 1:2. Relações de peso exemplares são de cerca de 1:10 e cerca de 1:3, i.e., a quantidade de composto alcalino ou formador de alcalino é sempre menor do que a quantidade de sulfato de magnésio. De acordo com uma modalidade, a quantidade de composto alcalino ou formador de alcalino é 2, 3, 5 ou até 10 vezes menor do que a quantidade de sulfato de magnésio.
Revestimento
[0073] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a composição à base de ureia, de acordo com a invenção, compreende ainda material antiaglomerante e/ou repelente de umidade e/ou antipoeira, aplicado sobre os componentes particulados da composição à base de ureia, em particular o material à base de ureia particulado, como um revestimento, em que o revestimento compreende pelo menos um material não polar, em particular um material orgânico líquido, tal como um óleo, uma cera, uma resina ou similares e qualquer mistura dos mesmos e está presente na composição em um nível 0.0001 a 1% em peso%, preferivelmente 0,02 a 0,5% em peso, mais preferivelmente 0,1 a 0,2% em peso, em relação ao peso total da composição.
[0074] Exemplos de revestimentos antiaglomerantes e/ou repelentes à umidade adequados são óleo vegetal (por exemplo, colza ou neem), parafina e agentes antiaglomerantes e/ou repelentes à umidade Novoflow (Novochem Fertilizer Additives, Países Baixos).
[0075] Preferivelmente, o revestimento repelente de umidade é um revestimento como o divulgado no EP 0768993 A1 (Norsk Hydro ASA) para um fertilizante contendo nitrogênio,
compreendendo pelo menos uma cera, um óleo e uma resina que é solúvel em óleo e miscível com cera.
Material à base de ureia
[0076] A composição à base de ureia pode compreender qualquer material à base de ureia que tenha sido descrito na técnica anterior ou que esteja comercialmente disponível.
[0077] De acordo com uma modalidade, a composição à base de ureia é uma composição que compreende um material à base de ureia que compreende partículas de enxofre finamente divididas no material à base de ureia, por exemplo, com partículas de enxofre de dimensão inferior a 100 micrômetros.
[0078] No WO2014/009326 (Shell, 2014) é divulgado um material à base de ureia compreendendo enxofre elementar, obtido através da mistura de um primeiro fluxo compreendendo um fertilizante líquido com um segundo fluxo compreendendo enxofre elementar líquido em um dispositivo de mistura na presença de um surfactante iônico multifuncional para formar uma emulsão compreendendo partículas de enxofre elementar que são revestidas com uma camada do surfactante e dispersas em um material fertilizante que pode ser solidificado.
[0079] No WO2017/005695 (Yara International ASA, 2017) é divulgado um material à base de ureia compreendendo enxofre elementar, obtido através da união de um primeiro fluxo compreendendo um material líquido à base de ureia com um segundo fluxo compreendendo enxofre elementar líquido, cujo fluxo resultante é posteriormente nebulizado em um granulador de leito fluidizado, onde se forma um material fertilizante granulado à base de ureia compreendendo partículas de enxofre muito finas com menos de 10 micrômetros.
[0080] ReSulf® é um exemplo de um produto comercial, vendido pela Yara International ASA, sendo um fertilizante particulado à base de ureia compreendendo pequenas fases de enxofre elementar com uma composição 42-9S, e produzido a partir de um enxofre elementar micro-emulsionado em uma base de ureia líquida usando um surfactante e solidificado usando uma técnica clássica de prill.
[0081] Não apenas prills, mas também pastilhas de um fertilizante à base de ureia compreendendo enxofre elementar foram produzidas pela Yara International ASA (Oslo, Noruega) com uma composição 42-9S usando uma esteira de resfriamento (Sandvik, Estocolmo, Suécia e em Nitrogênio + Syngas 313, setembro-outubro de 2011).
[0082] De acordo com outra modalidade, a composição à base de ureia de acordo com a invenção é uma composição compreendendo um material à base de ureia revestido com enxofre elementar, por exemplo na forma de partículas de enxofre elementar, por exemplo com partículas de enxofre com dimensão inferior a 100 micrômetros.
[0083] Independentemente de seu método de produção, o material à base de ureia pode conter de cerca de 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, preferivelmente 1% em peso ou mais, mais preferivelmente 5% em peso ou mais, mais preferivelmente 10% em peso ou mais, em relação ao peso total do material à base de ureia.
[0084] A composição à base de ureia de acordo com a invenção compreende 50 a 99,9% em peso, preferivelmente 75 a 99,9% em peso, mais preferivelmente 90 a 99,9% em peso do material à base de ureia na forma particulada, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
[0085] A composição à base de ureia de acordo com a invenção pode compreender pelo menos 50% em peso, preferivelmente pelo menos 75% em peso, mais preferivelmente pelo menos 90% em peso do material à base de ureia na forma particulada, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
[0086] De acordo com uma modalidade, o material à base de ureia é selecionado do grupo de ureia, sulfato de amônio com ureia, fosfato de amônio com ureia, e qualquer combinação dos mesmos.
[0087] Preferivelmente, para servir como fertilizante, a dimensão de partícula (dp50) do material à base de ureia na forma particulada está entre 1 mm e 5 cm, preferivelmente entre 1 e 6 mm, preferivelmente entre 2 e 4 mm, mais preferivelmente entre 3,2 e 3,5 mm, conforme determinado pela varredura de peneira de rede.
[0088] De acordo com uma modalidade, a composição à base de ureia compreende 90 a 99,9% em peso de um material à base de ureia compreendendo 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, 0,03 a 0,06% em peso de NBPT, 0,05 a 0,1% em peso de um sulfato de magnésio e 0,015 a 0,03% em peso de óxido de magnésio, somando 100% em peso, sendo o peso total da composição.
Uso
[0089] De acordo com uma modalidade em particular da invenção, a presente invenção prevê ainda o uso da composição particulada à base de ureia, em particular uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia, como um fertilizante, em particular para apoiar o crescimento de produtos agrícolas em um solo com deficiência de enxofre. Os solos com deficiência de enxofre são um problema crescente: como o enxofre é um componente de numerosas enzimas proteicas que regulam a fotossíntese e a fixação de nitrogênio, quando o S é limitativo, existe menos produção de clorofila, o que faz com que as folhas mais jovens da planta pareçam amarelas, um sintoma às vezes confundido com deficiência de N.
Fabricação
[0090] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a invenção se refere ainda a um método para a fabricação de uma composição particulada à base de ureia, em particular uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia, compreendendo um material à base de ureia compreendendo enxofre elementar, sulfato de magnésio e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT).
[0091] Em particular, a invenção se refere a um método para a fabricação de uma composição particulada à base de ureia, em particular uma composição homogênea, sólida, particulada à base de ureia, de acordo com a invenção, o método compreendendo as etapas de: 1) fornecer um material à base de ureia compreendendo ureia e enxofre elementar; 2) fornecer 0,0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio; 3) fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT); 4) opcionalmente, fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um composto, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco,
óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e 5) opcionalmente, fornecer material de revestimento em que o material de revestimento é capaz de aumentar pelo menos as propriedades antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira da referida composição à base de ureia; e 6) adicionar os componentes fornecidos nas etapas 2), 3), 4) e 5) em qualquer ordem ao componente, fornecido na etapa 1).
[0092] Verificou-se que a ordem de adição dos componentes sulfato de magnésio, um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, um estabilizante, um co- estabilizante e o material de revestimento teve pouco efeito sobre o desempenho dos efeitos reivindicados.
Kit de peças
[0093] De acordo com uma modalidade em particular da presente invenção, a invenção se refere ainda a um kit de partes, compreendendo uma quantidade de 1) sulfato de magnésio; 2) um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT); 3) um composto, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e
4) opcionalmente, um ou mais compostos antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira.
[0094] Os componentes do referido kit de partes podem então ser adicionados ao material à base de ureia particulado em uma quantidade desejada para obter a composição particulada à base de ureia compreendendo um material à base de ureia, enxofre elementar e um inibidor de ureia do tipo triamida fosfórica de acordo com a invenção.
[0095] De acordo com uma modalidade, os componentes são fornecidos em unidades separadas. De acordo com outra modalidade, os componentes são pré-misturados e fornecidos em uma unidade combinada. Preferivelmente, eles são pré- misturados em uma determinada relação de peso do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica para sulfato de magnésio de 1:20 a 1:1, preferivelmente 1:15 a 1:1, mais preferivelmente 1:10 a 1:1.
[0096] Por fim, a invenção se refere a um método para melhorar a estabilidade de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT), em uma composição à base de ureia compreendendo um material à base de ureia compreendendo 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar e do referido inibidor de urease, pela adição à referida composição de 0,0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio.
[0097] As modalidades detalhadas foram discutidas nesse documento acima e nos exemplos a seguir.
[0098] As modalidades preferidas do método de acordo com a invenção serão agora ilustradas por meio dos seguintes exemplos não limitativos.
Descrição das Figuras
[0099] Figura 1. Liberação de amônia de um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462 ppm NBPT, tratado com vários estabilizantes (ver Tabela 1).
[00100] Figura 2A. Estabilidade de NBPT em um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462 ppm NBPT em recipientes plásticos abertos ao ar em temperatura ambiente após 40 dias [A = sem estabilizante; B = CaO (2541 ppm); C = MgSO4 99,5% de pureza (4957 ppm)].
[00101] Figura 2B. Estabilidade de NBPT em um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462ppm NBPT, em sacos a 40 °C [A = sem estabilizante; B = CaO (2541 ppm); C = MgSO4 99,5% de pureza (4957 ppm)] após 8 dias.
[00102] Figura 3. Estabilidade de NBPT em um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462 ppm NBPT usando diferentes graus e formas de MgSO4 e Na2SO4, armazenados em recipientes plásticos abertos em temperatura ambiente por 21 dias. [A = sem estabilizante; B = CaO (2541 ppm); C =
MgSO4 99,5% de pureza (4957 ppm); D = MgSO4 99,999% de pureza (4957 ppm); E = MgSO4.7H2O (10163 ppm; F = Na2SO4 (5849 ppm)
[00103] Figura 4. Estabilidade de NBPT em um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462 ppm NBPT usando diferentes combinações de MgSO4/MgO [A = sem estabilizante; B = CaO (2310 ppm); C = MgO (212 ppm); D = MgSO4 grau >98% (4620 ppm); E = MgSO4 grau >98% (924 ppm)/MgO (212 ppm)].
Experimental
[00104] Todos os exemplos mostrados foram realizados com um produto YaraVera® Amidas, que é uma composição à base de ureia compreendendo material de sulfato de amônio com ureia.
1. Medidas de volatilização (kit de difusão de liberação de amônia 2L)
[00105] 200 g de produto UAS, tratado com NBPT/estabilizante, são colocados em um recipiente plástico de 2L. Através da tampa, um tubo Draeger é colocado para a medição de % em volume de amônia. O tubo Draeger passa de amarelo para azul/púrpura quando a amônia é absorvida pelo tubo. A quantidade de % em volume de amônia liberada pode ser seguida no tempo.
2. Medidas NBPT
[00106] Para experimentos em escala de laboratório, 1,2 kg de material fertilizante sólido foi adicionado a um tambor de escala de laboratório. Em uma próxima etapa, o material NBPT/estabilizante foi adicionado aos poucos. Foi aplicado um tempo de residência de 10 minutos e a velocidade de rotação do tambor foi conseqüentemente a mesma em cada experimento. No caso de ser adicionado um revestimento repelente de umidade, era usado um nebulizador e, dependendo da ordem de adição, o revestimento repelente de umidade era adicionado antes ou depois da adição do material NBPT. Antes do uso, o revestimento repelente de umidade foi pré-aquecido a 80 °C. Experimentos em escala maior com quantidades de até 40 kg de material fertilizante foram realizados em um misturador de concreto.
[00107] As amostras foram armazenadas sob várias condições, dependendo do tipo de amostra: • Ensacado em temperatura ambiente (18-25 °C) • Ensacado a 40°C • Aberto ao ar em temperatura ambiente (18-25 °C)
3. Análise HPLC do conteúdo de NBPT
[00108] A análise HPLC do NBPT é feita conforme descrito no procedimento CEN 15688-2007.
4. Produtos
[00109] UAS foi obtido de Yara como grânulos YaraVera® Amidas 40-0-0 (código de produto PA421X).
[00110] O N-(n-butil) tiofosfórico triamida sólida foi obtida da Sunfit Chemical Co. (China) (CAS nº 94317-64- 3), como um sólido cristalino branco com um ponto de fusão de 58-60 °C.
[00111] O MgO de grau técnico foi obtido da Mannekus & Co B.V., Schiedam, Países Baixos (dp(50)=27 µm, +/-90 %de pureza, 2-2,9% CaO, 1,1% SiO2).
[00112] O CaO de grau técnico foi obtido da VWR International, Oud-Heverlee, Bélgica (91,3% pureza, 2,7% CaCO3 e 6% Ca(OH)2), dp(50)=22 µm).
[00113] CaCO3 (calcário em pó) foi obtido de Nordkalk AB, Finlândia (98,5 % pureza, dp(50)= 7 µm).
[00114] CaSO4 anidro foi obtido de Alfa Aesar, Haverhill, EUA.
[00115] MgSO4 anidro, 99,999 %, foi obtido de Alfa Aesar, Haverhill, EUA.
[00116] MgSO4 anidro, >99,5%, foi obtido da Alfa Aesar, Haverhill, EUA.
[00117] MgSO4 anidro, >98%, foi obtido de Ekmekciogullari, Turquia.
[00118] MgSO4.7H2O, >99.5 %, foi obtido da Merck KGaA, Darmstadt, Alemanha.
Revestimento:
[00119] O revestimento repelente de umidade (ou moisture repelente - MR) foi feito de acordo com EP 0768993
A1 (Norsk Hydro ASA) misturando cerca de 28% em peso de cera, cerca de 68% em peso de óleo e cerca de 4% em peso de uma resina, aplicado em uma quantidade de cerca de 0,1-0,5% em peso ao fertilizante. Será referido nesse documento como revestimento NH.
EXPERIMENTO 1 (Liberação de amônia)
[00120] O experimento 1 define o problema. A Figura 1 mostra a liberação de amônia de um produto YaraVera® Amidas compreendendo 462 ppm NBPT, tratado com vários estabilizantes. Os números entre parênteses representam, para cada composto estabilizante, a relação de peso do referido composto estabilizante em comparação com o NBPT.
Tabela 1: Liberação de amônia com diferentes estabilizantes Exemplo Composição do estabilizante A (técnica anterior) MgO (4.3) B (técnica anterior) CaO-G-0554 (5.5) C (técnica anterior) MgO (0,86) D (técnica anterior) nenhuma E (técnica anterior) CaCO3 (9.98) F (técnica anterior) CaSO4 (12.1) G MgSO4 (10.7)
[00121] Embora compostos tais como MgO e CaO sejam mencionados no documento da técnica anterior WO2018/069486 (Yara International, 2018) como os estabilizantes mais eficazes para o NBPT na presença de um material à base de ureia compreendendo enxofre elementar, foi observado que estes compostos produzem amônia na presença do referido material, o que é um efeito indesejado de esses estabilizantes. Apenas sem estabilizante, e com MgSO4 e com CaSO4, não existe a liberação de amônia.
EXPERIMENTO 2
[00122] Este experimento foi conduzido para mostrar a diferença entre o efeito benéfico da adição de um composto alcalino ou formador de alcalino, inorgânico ou orgânico (CaO – técnica anterior) e MgSO4 (grau VWR 99,5%) ao UAS sobre a estabilidade do NBPT na presença de UAS aberto ao ar em temperatura ambiente (Figura 2A) e em sacos em temperatura elevada (Figura 2B). Como pode ser visto, o efeito estabilizante do MgSO4 é comparável com o efeito do composto da técnica anterior (CaO), no entanto não é gerada nenhuma amônia (como mostrado na Fig 1).
EXPERIMENTO 3 (Diferentes graus)
[00123] Este experimento mostra o efeito da adição de diferentes graus e formas de MgSO4 e também outro sulfato, Na2SO4, em comparação com o composto da técnica anterior CaO para condições de armazenamento aberto ao ar em temperatura ambiente (Figura 3). Todos os graus de MgSO4 dão uma estabilidade comparável do NBPT no produto YaraVera® Amidas. Este experimento mostra que o efeito estabilizante de MgSO4 sobre o NBPT em UAS não é 100% baseado no efeito pH (pH alcalino 8,5 para MgSO4 99,5% versus pH ácido 6,1 para MgSO4 99,999%) e também não é 100%
baseado no efeito de ligação de água de MgSO4 anidro, já que o MgSO4.7H20 proporciona estabilidade de NBPT similar.
Na realidade, o Na2SO4 tem um efeito negativo sobre a estabilidade de NBPT. Isto mostra o efeito estabilizante único do sulfato de magnésio.
EXPERIMENTO 4 (Efeito da adição de óxidos e efeito sinérgico de MgSO4 e MgO)
[00124] Este experimento mostra o efeito da adição de uma pequena quantidade de óxido ao estabilizante.
Pequenas quantidades de MgSO4, que têm pouco efeito, se tornam muito eficazes em uma combinação com MgO (ver D versus E). O efeito é sinergético (ver C + D versus E) e não aditivo. Quase não existe diferença na estabilidade dependendo do método de combinação dos componentes da composição do estabilizante (i.e., adicionar os componentes um a um em qualquer ordem/fazer uma pré-mistura dos componentes e adicionar a pré-mistura ao UAS). MgO foi considerado mais eficaz que CaO, mas presume-se que qualquer composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, seja eficaz.

Claims (23)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição particulada à base de ureia compreendendo um material à base de ureia particulado, enxofre elementar e um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em que composição à base de ureia é caracterizada pelo fato de que compreende um sulfato de magnésio.
2. Composição à base de ureia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sulfato de magnésio está presente na composição em um nível de 0,0001 a 5% em peso, preferivelmente 0,02 a 1% em peso, mais preferivelmente 0,05 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição.
3. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o sulfato de magnésio é selecionado do grupo de anidro, mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, heptahidratado, e misturas dos mesmos.
4. Composição à base de ureia de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o sulfato de magnésio tem uma pureza de >70%, preferivelmente >80%, mais preferivelmente >90%, mais preferivelmente >99%.
5. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica é um composto da fórmula I: Fórmula I em que: X é oxigênio ou enxofre; R1 é alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila ou cicloalquila; R2 é hidrogênio, alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila ou cicloalquila, ou R1 e R2 juntos podem formar uma cadeia de alquilaeno ou alquenilaeno que pode opcionalmente incluir um ou mais heteroátomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre divalentes completando um sistema anelar de 4, 5, 6, 7 ou 8 membros; e R3 , R4 , R5 e R6 são individualmente hidrogênio ou alquila com 1 a 6 átomos de carbono; e alquila, cicloalquenila, aralquila, arila, alquenila, alquinila e cicloalquila se referem a compostos com de 1 a 10 átomos de carbono, preferivelmente de 1 a 6 átomos de carbono.
6. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o inibidor de urease é N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT).
7. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o inibidor de ureia, em particular N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) está presente em um nível de 0,0001 a 1% em peso, preferivelmente 0,02 a 0,2% em peso, mais preferivelmente 0,03 a 0,06% em peso, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
8. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a relação de peso do inibidor de urease do tipo triamida fosfórica para sulfato de magnésio varia de 1:20 a 1:1, preferivelmente de 1:15 a 1:1, mais preferivelmente de 1:10 a 1:1.
9. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o inibidor de urease do tipo triamida fosfórica está presente no material à base de ureia na forma líquida ou particulada, está presente como um componente misturado por fundição no interior das partículas do material à base de ureia, ou uma combinação dos mesmos.
10. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a composição à base de ureia compreende ainda um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio, e misturas dos mesmos.
11. Composição à base de ureia de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a relação de peso do composto alcalino ou formador de alcalino para o sulfato de magnésio varia de 1:20 a 1:2, preferivelmente de 1:15 a 1:2, mais preferivelmente de 1:10 a 1:2.
12. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição à base de ureia compreende ainda material antiaglomerante e/ou repelente de umidade e/ou antipoeira, preferivelmente presente como revestimento ao material à base de ureia particulado.
13. Composição à base de ureia de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o revestimento antiaglomerante e/ou repelente de umidade compreendendo pelo menos um material não polar, em particular um material orgânico líquido, tal como um óleo, cera, resina ou similares e qualquer mistura dos mesmos e está presente na composição em um nível de 0,0001 a 1% em peso, preferivelmente 0,02 a 0,5% em peso, mais preferivelmente 0,1 a 0,2% em peso, em relação ao peso total da composição.
14. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o material à base de ureia compreende partículas de enxofre finamente divididas em um material à base de ureia, ou um material à base de ureia revestido com enxofre elementar.
15. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o material à base de ureia compreende 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, em relação ao peso total do material à base de ureia.
16. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que compreende 50 a 99,9% em peso, preferivelmente 75 a 99,9% em peso, mais preferivelmente 90 a 99,9% em peso de um material à base de ureia na forma particulada, em relação ao peso total da composição à base de ureia.
17. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que o material à base de ureia é selecionado do grupo de ureia, sulfato de amônio e ureia, fosfato de amônio e ureia, e qualquer combinação dos mesmos.
18. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que a dimensão média das partículas (dp50) do material à base de ureia na forma particulada está entre 1 mm e 5 cm, conforme determinado pela varredura de peneira de malha.
19. Composição à base de ureia de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que a composição à base de ureia compreende 90 a 99,9% em peso de um material à base de ureia compreendendo 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar, 0,03 a 0,06% em peso de NBPT, 0,05 a 0,1% em peso de sulfato de magnésio e 0,015 a 0,03% em peso de óxido de magnésio, somando 100% em peso, sendo o peso total da composição.
20. Uso da composição particulada à base de ureia, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de ser como fertilizante, em particular para apoiar o crescimento de produtos agrícolas em um solo com deficiência de enxofre.
21. Método para fabricação de uma composição particulada à base de ureia conforme definida na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: 1) fornecer um material à base de ureia compreendendo um material à base de ureia e enxofre elementar; 2) fornecer 0,0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio;
3) fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT); 4) opcionalmente, fornecer 0,0001 a 1% em peso, em relação ao peso total da composição, de um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo de óxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e 5) opcionalmente, fornecer material de revestimento em que o material de revestimento é capaz de aumentar pelo menos as propriedades antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira da referida composição à base de ureia; e 6) adicionar os componentes fornecidos nas etapas 2), 3), 4) e 5) em qualquer ordem ao componente, fornecido na etapa 1).
22. Kit de peças, caracterizado pelo fato de que compreende uma quantidade de a) um sulfato de magnésio; b) um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, preferivelmente N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT); c) um composto alcalino ou formador de alcalino, selecionado do grupo do óxido de cálcio, óxido de zinco,
óxido de magnésio, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos, e d) opcionalmente, um ou mais compostos antiaglomerantes e/ou repelentes de umidade e/ou antipoeira.
23. Método para melhorar a estabilidade de um inibidor de urease do tipo triamida fosfórica, em particular o N-(n- butil) tiofosfórico triamida, (NBPT) em uma composição à base de ureia compreendendo um material à base de ureia compreendendo 0,1 a 20% em peso de enxofre elementar e o referido inibidor de urease, caracterizado pelo fato de ser pela adição à referida composição de 0,0001 a 5% em peso, em relação ao peso total da composição, de um sulfato de magnésio.
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