BRPI0818135B1 - Material fertilizante modificado, e método de produzir materiais fertilizantes modificados - Google Patents

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Abstract

material fertilizante modificado, e método de produzir materiais fertilizantes modificados materiais fertilizantes modificados são produzidos, compreendendo: (a) pelo menos um grânulo de fertilizante recoberto com um dispersante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante; (b) um dispersante, que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó; e (c) um material de cobertura que é aplicado ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante. métodos de produzir um material fertilizante modificado que compreendem: (a) fornecer pelo menos um grânulo de fertilizante; (b) fornecer um dispersante que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó; (c) fornecer um material de cobertura; (d) aplicar o dispersante ao pelo menos um grânulo de fertilizante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante; e (e) aplicar o material de cobertura ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar o material fertilizante modificado.

Description

[0001] A presente invenção está direcionada a fertilizantes quimicamente modificados e fertilizantes fisicamente modificados, seus métodos de produção e sua utilização.
Fundamentos da Invenção [0002]
Os fertilizantes convencionais são granulados a partir dos nutrientes constituintes que são utilizados para formar os fertilizantes. Em algumas formulações, diversos produtos químicos de uso em culturas ou 'agroquímicos' são acrescentados às misturas granuladas a fim de conseguir objetivos adicionais nos produtos vegetais além da fertilização. O fato de que esses fertilizantes convencionais sejam preparados por granulação significa que os agroquímicos podem ser granulados com os constituintes do fertilizante para produzir um produto acabado.
[0003] Na medida que novos fertilizantes começam a ser processados através de métodos outros que a granulação, se torna mais difícil acrescentar agroquímicos aos fertilizantes. Os fabricantes revestiam as partículas do fertilizante com soluções continham agroquímicos, porém então descobriram que a maioria dos agroquímicos desejáveis não se dissolviam adequadamente nas soluções a fim de revestir as partículas do fertilizante.
[0004] É usual aplicar coberturas líquidas aos fertilizantes para conferir propriedades desejáveis ou controlar propriedades indesejáveis. Ingredientes secos podem ser apenas usados até o nível em que eles sejam solúveis na base líquido
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2/11 ou ao nível em que uma suspensão líquido-sólido ou polpa fluida útil possa ser produzida e aplicada. Uma abordagem é a de aplicar o ingrediente sólido primeiramente ao fertilizante e em seguida aplicar o líquido para selar o sólido ao produto. Entretanto, o ingrediente sólido fica limitado àqueles que possuam boas características de disseminação, mas que ainda tenham capacidade de aderir ao produto para finalmente serem mantidos no lugar.
[0005] Portanto, existe uma necessidade para preparar fertilizantes quimicamente e fisicamente modificados, os quais sejam modificados através do revestimento com agroquímicos desejáveis. It is também um objetivo preparar esses fertilizantes modificados mediante utilizar qualquer agroquímicos desejáveis independentemente do fato de que esses agroquímicos possam não ser dissolvíveis nos líquidos.
Breve Descrição da Figura e da Tabela [0006] A Figura mostra um método contemplado para produzir materiais fertilizantes modificados.
[0007] A Tabela 1 mostra algumas receitas contempladas para a produção de material fertilizante modificado.
Sumário da Invenção [0008] Materiais fertilizantes modificados são produzidos, compreendendo: a) pelo menos um grânulo de fertilizante recoberto com um dispersante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante, b) um dispersante, que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, e c) um material de cobertura que é aplicado ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante.
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3/11 [0009] Métodos de produzir materiais fertilizantes modificados compreendem: a) fornecer pelo menos um grânulo de fertilizante, b) fornecer um dispersante que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, c) fornecer um material de cobertura, d) aplicar o dispersante ao pelo menos um grânulo de fertilizante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizantedispersante, e, e) aplicar o material de cobertura ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar o material fertilizante modificado.
Descrição Detalhada [00010] Fertilizantes fisicamente e quimicamente modificados, os quais são modificados através do revestimento com agroquímicos desejáveis, têm sido produzidos de forma vantajosa. Esses fertilizantes modificados são modificados mediante utilizar agroquímicos desejáveis e adequados, independentemente do fato de que esses agroquímicos possam não ser dissolvíveis em líquidos.
[00011] Especificamente, um material fertilizante modificado é produzido, compreendendo: a) pelo menos um grânulo de fertilizante recoberto com um dispersante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante, b) um dispersante, que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, e c) um material de cobertura que é aplicado ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante. Um método de produzir um material fertilizante modificado compreende: a) fornecer pelo menos um grânulo de fertilizante, b) fornecer um dispersante que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, c) fornecer um
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4/11 material de cobertura, d) aplicar o dispersante ao pelo menos um grânulo de fertilizante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante, e, e) aplicar o material de cobertura ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar o material fertilizante modificado.
[00012] Materiais fertilizantes modificados contemplados começam com pelo menos um grânulo de fertilizante. O pelo menos um grânulo de fertilizante compreende qualquer adequado grânulo de fertilizante que pode ser produzido ou comercializado a granel e pode ser adicionalmente recoberto com um outro material. Em modalidades contempladas, o pelo menos um grânulo de fertilizante compreende fertilizantes de base nitrogênio, fertilizantes de base potássio, fertilizantes de base fósforo ou combinações desses mencionados. Em algumas modalidades, o pelo menos um grânulo de fertilizante compreende fertilizantes amoniacais, tais como sulfato de amônio ou uréia, que se beneficiam de forma importante de ambos os inibidores de nitrificação e urease.
[00013] A partícula grânulo-dispersante é formada mediante revestir o pelo menos um grânulo de fertilizante com pelo menos uma adequada mistura de agroquímico ou dispersante. Esse pelo menos um adequado dispersante é formado pela mistura de pelo menos um agroquímico com um outro pó que resulta em uma mistura com adequadas propriedades para dispersar e espalhar os agroquímico por sobre a superfície do pelo menos um grânulo de fertilizante. Agroquímicos contemplados incluem inibidores de nitrificação, tais como dicianodiamida (DCD). Quando usados sozinhos, DCD se mostrou ser coesivo e quando aplicado a um fertilizante, tais como sulfato de alumínio, o pó DCD se rolou
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5/11 na forma de esferas discretas em lugar de espalhamento por sobre o sulfato de alumínio.
Pela adição de uma pequena quantidade de um pó, tal como Zeolex 80, ao pó DCD, a combinação de dispersante adere como uma cobertura delgada ao sulfato de alumínio.
[00014]
Adicionalmente, o dispersante deve ser misturado tal que os agroquímicos sejam mantidos no lugar sobre a superfície do pelo menos um grânulo. O dispersante e o pelo menos um grânulo trabalham em conjunto através de suas características individuais para manter os dispersantes no lugar. Por exemplo, uma das características da pelo menos uma partícula de fertilizante que atua para manter os dispersantes no lugar é a rugosidade ou a porosidade da superfície da partícula de fertilizante. Uma vez o dispersante seja aplicado ao pelo menos um grânulo de fertilizante, o grânulo de partícula de fertilizante-dispersante é formada.
[00015] Um material de cobertura é então aplicado ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar a partícula de fertilizante modificado. Materiais de cobertura contemplados são designados para, pelo menos, selar ou manter o dispersante no lugar sobre o grânulo de fertilizante. Materiais de cobertura podem ser também projetados para conferir outras propriedades ao grânulo do fertilizante final, tal como lisura ou rugosidade, diferenciação de cor para a mistura com outros grânulos de fertilizantes, introdução do lapso de tempo ao fertilizante alvo, aumentada solvatação com água após aplicação ao fertilizante alvo, etc. Contemplados materiais de revestimento compreendem materiais que evitam formação de pó, do tipo cera, materiais antiaglomeração, os quais são projetados para selar
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6/11 o material dispersante no lugar sobre o grânulo de fertilizante.
[00016] Métodos contemplados de produzir um material fertilizante modificado 100 compreendem: a) fornecer pelo menos um grânulo de fertilizante 110, b) fornecer um dispersante que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó 120, c) fornecer um material de cobertura 130, d) aplicar o dispersante ao pelo menos um grânulo de fertilizante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante 140, e, e) aplicar o material de cobertura ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar o material fertilizante modificado 150, que é mostrado na Figura 1.
[00017] O pelo menos um grânulo de fertilizante, o pelo menos um agroquímico, o pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um dispersante e/ou o pelo menos um material de cobertura podem ser providos por qualquer adequado método, incluindo a) aquisição do pelo menos um grânulo de fertilizante, do pelo menos um agroquímico, do pelo menos um material na forma de pó, do pelo menos um dispersante e/ou do pelo menos um material de cobertura precursor a partir de um fornecedor; b) preparar ou produzir o pelo menos um grânulo de fertilizante, o pelo menos um agroquímico, o pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um dispersante e/ou o pelo menos um material de cobertura em seu próprio local utilizando produtos químicos fornecidos por uma outra fonte e/ou c) preparar ou produzir o pelo menos um grânulo de fertilizante, o pelo menos um agroquímico, o pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um dispersante e/ou o pelo menos um material de cobertura em seu próprio local
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7/11 utilizando produtos químicos também produzidos ou fornecidos em seu próprio local ou na localidade. É contemplado que o pelo menos um grânulo de fertilizante, o pelo menos um agroquímico, o pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um dispersante e/ou o pelo menos um material de cobertura sejam produzidos a partir de qualquer material ou combinação adequada de materiais, tais como aqueles materiais já aqui descritos.
[00018] Embora alguns materiais contemplados estejam na forma de pó ou na forma de cera, é contemplado que os materiais aqui revelados possam estar dissolvidos em pelo menos um solvente a fim de formular um particular composto, preparar o composto para a aplicação, ou conferir propriedades químicas adicionais ao composto. Por exemplo, um solvente ou solventes pode ser utilizado para conferir uma superfície mais rugosa ou porosa aos grânulos do fertilizante, a fim de manter mais naturalmente os produtos agroquímicos aplicados. Solventes contemplados incluem quaisquer moléculas orgânicas puras ou em misturas adequadas que sejam volatilizadas numa desejada temperatura, tal como a temperatura crítica, ou que possam facilitar quaisquer dos objetivos ou necessidades acima mencionadas. O solvente também pode compreender quaisquer compostos polares e não polares, puros ou em misturas, adequados. Como usado aqui, o termo puro significa aquele componente que possui uma composição constante. Por exemplo, água pura é composta apenas de H2O. Como usado aqui, o termo mistura significa aquele componente que não é puro, incluindo água salgada. Como usado aqui, o termo polar significa aquela característica de uma molécula ou composto que cria uma distribuição desigual de carga, distribuição
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8/11 parcial de carga, ou distribuição espontânea de carga em um ponto da, ou ao longo da molécula ou do composto. Como usado aqui, o termo não-polar significa aquela característica de uma molécula ou composto que cria uma distribuição igual da carga, distribuição parcial da carga ou distribuição espontânea da carga em um ponto da ou ao longo da molécula ou do composto.
[00019] Em algumas modalidades contempladas, o solvente ou a mistura de solventes (compreendendo pelo menos dois solventes) compreende aqueles solventes que são considerados partes da fórmula de solventes hidrocarbonetos. Solventes hidrocarbonetos são e hidrogênio. Deverá aqueles solventes que compreendem carbono ser entendido que a maioria dos solventes hidrocarbonetos são não-polares; todavia, existem uns poucos hidrocarbonetos que podem ser considerados polares.
Solventes hidrocarbonetos são geralmente divididos na forma de três classes:
alifáticos, cíclicos aromáticos.
Solventes hidrocarbonetos alifáticos podem compreender tanto compostos de cadeia linear e compostos que sejam ramificados e possivelmente reticulados, todavia, os solventes hidrocarbonetos alifáticos não são considerados cíclicos.
Solventes hidrocarbonetos cíclicos são aqueles solventes que compreendem pelo menos três átomos de carbono orientados em uma estrutura anel com propriedades similares àquelas dos solventes hidrocarbonetos alifáticos.
Solventes hidrocarbonetos aromáticos são aqueles solventes que compreendem geralmente três ou mais ligações insaturadas com um único anel ou múltiplos anéis ligados por uma ligação comum e/ou múltiplos anéis fundidos juntos.
Solventes hidrocarbonetos contemplados incluem tolueno, xileno, pPetição 870180166808, de 21/12/2018, pág. 15/27
9/11 xileno, m-xileno, mesitileno, solvente nafta H, solvente nafta A, alcanos, tais como pentano, hexano, isoexano, heptano, nonano, octano, dodecano, 2-metilbutano, hexadecano, tridecano, pentadecano, ciclopentano, 2,2,4-trimetilpentano, éteres de petróleo, hidrocarbonetos halogenados, tais como hidrocarbonetos clorados, hidrocarbonetos nitrados, benzeno,
1,2-dimetilbenzeno,
1,2,4-trimetilbenzeno, água rás, querosene, isobutilbenzeno, metilnaftaleno, etiltolueno, nafta saturada de petróleo (ligroína). Solventes particularmente contemplados incluem, mas não se limitam a, pentano, hexano, heptano, ciclohexano, benzeno, tolueno, xileno e misturas ou combinações desses mencionados.
[00020]
Em outras modalidades contempladas, o solvente ou a mistura de solventes pode compreender aqueles solventes que não sejam considerados parte da família de compostos solventes hidrocarbonetos, tais como acetona, dimetil cetona, metil etil cetona, e semelhantes, álcoois, ésteres, éteres e aminas. Em ainda outras modalidades contempladas, o solvente ou a mistura de solventes pode compreender uma combinação de quaisquer dos solventes aqui mencionados.
[00021] Em um exemplo contemplado, um agroquímico, tal como um inibidor de nitrificação, é misturado com cerca de 10%p de um silicato de sódio alumínio amorfo (J. M. Huber Zeolex 80, por exemplo). O dispersante resultante é aplicado ao sulfato de amônio em um adequado dispositivo de mistura. Uma vez a mistura em pó tenha se espalhado plenamente sobre o sulfato de amônio, um material que evita a formação de pó padrão do tipo ceroso/anti-aglomerante é aplicado para selar o produto no lugar.
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10/11
Exemplo [00022] Uma mistura DCD/Zeolex foi preparada compreendendo 90%p de DCD e 10%p de Zeolex 80. A mistura seca foi então aplicada a cerca de 22,7 kg (50 lb) de sulfato de amônio em um misturador a tambor. A mistura foi deixada espalhar e aderir à superfície. Um agente que evita da formação de pó de base cerosa/óleo derretido (como tipicamente usado em fertilizantes e facilmente disponível de fornecedores como ArrMaz Custom Chemicals) foi então aplicado ao fertilizante com superfície recoberta e deixado a espalhar e solidificar sobre o sulfato de amônio recoberto. Um conjunto de misturas similares foi preparado de acordo com a Tabela 1. 22,7 kg (50 lb)
Tabela 1
DCD nitrogênio Sulfato de amônio DCD Zeolex 80 Revestimento que evita de pó
5% 22,7 kg (50 lb) 381 g 42,3 g 225 g
7% 22,7 kg (50 lb) 544 g 60,4 g 225 g
10% 22,7 kg (50 lb) 803 g 89,2 g 225 g
[00023] Desse modo, modalidades específicas e aplicações dos fertilizantes quimicamente e fisicamente modificados e seus métodos de produção foram revelados. Será evidente, entretanto, por aqueles usualmente versados na técnica, que muitas modificações adicionais além daquelas já descritas são possíveis sem se afastar dos conceitos e do escopo inventivo aqui apresentados. O assunto inventivo, portanto, não está restrito, exceto ao que estiver disposto na revelação. Além disso, na interpretação da revelação, todos os termos deverão ser interpretados em seu sentido o mais amplo possível e de
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11/11 forma consistente com o contexto. Em particular, os termos 'compreende' e 'compreendendo' devem ser interpretados como referindo a elementos, componentes, ou etapas em um modo não exclusivo, indicando que os elementos, componentes, ou etapas referenciadas podem estar presentes, ou utilizadas, ou combinadas com outros elementos, componentes, ou etapas que não estejam expressamente referenciadas.

Claims (9)

  1. - REIVINDICAÇÕES -
    1. MATERIAL FERTILIZANTE MODIFICADO, caracterizado por compreender:
    um dispersante, que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um agroquímico compreendendo inibidores de nitrificação que compreendem dicianodiamida e pelo menos um material na forma de pó compreendendo silicato de sódio alumínio amorfo;
    pelo menos um grânulo de fertilizante recoberto com um dispersante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante; e um material de cobertura que é aplicado ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante.
  2. 2. Material fertilizante modificado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um grânulo de fertilizante compreender um fertilizante de base nitrogênio, um fertilizante de base potássio, um fertilizante de base fósforo ou uma combinação desses mencionados.
  3. 3. Material fertilizante modificado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um grânulo de fertilizante compreender um fertilizante de base amônio, um fertilizante de base uréia ou uma combinação desses mencionados.
  4. 4. Material fertilizante modificado, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o fertilizante de base amônio compreender sulfato de amônio.
  5. 5. Material fertilizante modificado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material de cobertura compreender um material que evita a formação de pó do tipo
    Petição 870180166808, de 21/12/2018, pág. 19/27
    2/3 cera/anti-aglomerante.
  6. 6. Material fertilizante modificado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispersante compreender uma mistura seca do agroquímico misturado com o pelo menos um material na forma de pó e ser adaptado para dispersar e espalhar o agroquímico no grânulo de fertilizante.
  7. 7. MÉTODO DE PRODUZIR MATERIAIS FERTILIZANTES MODIFICADOS, os materiais fertilizantes modificados definidos nas reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender:
    fornecer pelo menos um grânulo de fertilizante;
    fornecer um dispersante que compreende pelo menos um agroquímico misturado com pelo menos um material na forma de pó, o pelo menos um agroquímico compreendendo inibidores de nitrificação que compreendem dicianodiamida e pelo menos um material na forma de pó compreendendo silicato de sódio alumínio amorfo;
    fornecer um material de cobertura;
    aplicar o dispersante ao pelo menos um grânulo de fertilizante para formar pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante; e aplicar o material de cobertura ao pelo menos um grânulo de partícula de fertilizante-dispersante para formar o material fertilizante modificado.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o pelo menos um grânulo de fertilizante compreender um fertilizante de base nitrogênio, um fertilizante de base potássio, um fertilizante de base fósforo ou uma combinação desses mencionados.
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o pelo menos um grânulo de fertilizante
    Petição 870180166808, de 21/12/2018, pág. 20/27
    3/3 compreender um fertilizante de base amônio, um fertilizante de
    base uréia ou uma combinação desses mencionados. 10 . Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o pelo menos um grânulo de fertilizante
    compreender um fertilizante de base amônio.
    11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o fertilizante de base amônio compreender
    sulfato de amônio.
    12 . Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o material de cobertura compreender um material que evita a formação de pó do tipo cera/anti-
    aglomerante.
    13. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o dispersante compreender uma mistura seca
    do agroquímico misturado com o pelo menos um material na forma de pó e ser adaptado para dispersar e espalhar o agroquímico no grânulo de fertilizante.
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