BRPI1105410A2 - Fertilizante, processo de fabricação de fertilizante, processo de formulação com sais inorgânicos de cobre e níquel e processo de preparação de aplicação de fertilizante concentrado de fósforo e potásio em base anidra - Google Patents
Fertilizante, processo de fabricação de fertilizante, processo de formulação com sais inorgânicos de cobre e níquel e processo de preparação de aplicação de fertilizante concentrado de fósforo e potásio em base anidra Download PDFInfo
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Abstract
FERTILIZANTE, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTE, PROCESSO DE FORMULAÇÃO COM SAIS INORGÂNICOS DE COBRE E NÍQUEL E PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FERTILIZANTE CONCENTRADO DE FÓSFORO E POTÁSSIO EM BASE ANIDRA trata de um solução inventiva onde é descrito um fertilizante fosforoso em estado solido anidro, com adiçâo de outros nutrientes como cobre e níquel, mantendo sua solubilidade em base aquosa numa faixa ampla de pH. Notadamente este fertilizante fosforoso concentrado de fórmula 0-58-38 e 0-45-30+5,0%Cu+1,3%Ni melhora a absorção do fósforo pelas plantas e torna a composiçâo mais competitiva em relação a custos, podendo ser amplamente diluída para aplicação e apresentando um pH adequado para aplicação foliar e adequado para misturas durante a aplicação.
Description
RELATÓRIO DESCRITIVO DE PATENTE DE INVENÇÃO "FERTILIZANTE, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTE, PROCESSO DE FORMULAÇÃO COM SAIS INORGÂNICOS DE COBRE E NÍQUEL E PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FERTILIZANTE CONCENTRADO DE FÓSFORO E POTÁSSIO EM BASE ANIDRA"
CAMPO DE APLICACÃO
O presente pedido de patente de invenção trata de uma solução inventiva no campo de descrição ditado por setores de química e agronomia para a produção de fertilizantes.
APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO
Particularmente, a invenção se refere a um fertilizante composto de fosfito de potássio anidro, com alta concentração de fósforo e potássio e posterior formulação com sais inorgânicos compostos dos elementos cobre e níquel, sendo apresentado em forma de pó anidro 15 solúvel em água, estável com pH ácido, com composição inicial de 58,0% de P205 e 38,0% de K2O na forma de fosfito de potássio, e formulado também na forma de pó anidro composto de 45,0% de P205, 30,0 de K2O, 5,0% de Cobre e 1,3% de Níquel. A invenção descreve e reivindica o processo de produção deste fertilizante, bem como o processo de preparo 20 para aplicação.
~ Ao se obter o inédito fertilizante fosforoso, sua aplicação
converge para uma série de ganhos, sendo que este é provido de grande flexibilidade de aplicação, podendo ser usada toda sorte de processos de aplicação tal como através do solo, por via foliar, por irrigação e por gotejamento entre métodos. Deve ser considerado ainda o aspecto de logística industrial, notadamente no que tange ao estoque deste fertilizante, bem como seu transporte, dado que sua formula permite que o mesmo seja apresentado em alta concentração e provido de estabilidade impar, além deste 5 apresentar grande resistência à degradação, e particularmente pelo fato deste não ser inibitório para o fungo "microrrizal". Acrescente-se ainda o fato de que dito fertilizante não dá suporte ao crescimento de algas no mesmo grau que os tradicionais fertilizantes fosfatados já conhecidos do estado da técnica.
Assim, conclui-se que o fertilizante fosfito de potássio e sua
formulação com sais inorgânicos a base de cobre e níquel, entre outros micronutrientes tais como manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio e cobalto, é provido de novidade, traduzida pela sua apresentação física em estado anidro, apresentando ainda atividade inventiva, pois não decorre 15 de maneira óbvia do estado da técnica, sendo provido de aplicação industrial, atendendo aos requisitos de patenteabilidade, notadamente como patente de invenção, conforme disposto no artigo 82 da Lei 9.279. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Os fertilizantes têm sido utilizados para suprir a necessidade nutricional das plantas, já há muito tempo. Tecnicamente, estes são adicionados Tio solo, junto às raízes das plantas e também aplicados na folhagem das plantas, como fertilizantes foliares.
Na literatura, dezesseis elementos são conhecidos no que tange ao papel que cada nutriente desempenha no desenvolvimento da planta, de maneira a se evidenciar a necessidade de fornecer um dado nutriente no estágio apropriado da fenomenologia. Para acompanhar esse desenvolvimento, rápidas mudanças nas formulações e processos de aplicação tem sido necessários. Pode-se, de forma geral, selecionarmos: Macronutrientes primários: Nitrogênio(N), Pentoxido de Fosforo (P2O5), Óxido de Potássio (K2O) - Macronutrientes secundários: Cálcio(Ca), 5 Magnésio(Mg) e Enxofre(S) - Micronutrientes: Boro(B), CIoro(CI), CobaIto(Co), Cobre(Cu), Ferro(Fe), Manganês(Mn), Molibdênio(Mo), IMiqueI(Ni), Zinco(Zn) e SiIicio(Si).
Outro fator tem influenciado a mudança das formulações e os processos de obtenção pelas plantas, e ainda a busca pela otimização da 10 quantidade de fertilizante aplicado ao solo, visando essencialmente chegar à menor quantidade de fertilizante (como forma de reduzir gastos e gerar maior conservação do solo), sendo que esta premissa traz em seu bojo um indicador ecológico favorável, vindo de encontro com a atual conjuntura de se obter cada vez mais proteção ao meio ambiente, entre 15 outras vantagens.
Por outro lado, a principal fonte de fósforo para a indústria de fertilizante tem sido a rocha fosfática apatita, de onde é produzido um concentrado com alto teor de fósforo que posteriormente é transformado por reação com ácido sulfúrico em ácido fosfórico. Esse ácido é o 20 precursor de inúmeros fertilizantes fosfatados, como MAP, DAP, Süperfosfatos, etc., nos quais o fósforo é mais facilmente absorvido pelas plantas.
Até recentemente, somente os compostos fosfatos e poli fosfatos eram tidos como as únicas formas nas quais o fósforo poderia ser fornecido às plantas para atender suas necessidades nutricionais. Já os fosfitos não foram citados em nenhuma formulação como fertilizante no Merck Index e no The FarmChemicalHandbookou no Western FertiIizerHanbook até o ano de 1993, com exceção do fosfito de cálcio. Neste escopo é possível afirmar que o uso do fosfito era relegado 5 como fungicida tal como referenciado na patente americana US 4075324 depositada em fevereiro de 1978.
Análise crítica do uso de fosfatos e poli fosfatos
Os fosfatos e poli fosfatos, corretamente usados, trazem em seu bojo uma série de propriedades indesejáveis se forem aplicados na ío formulação de fertilizantes.
Geralmente os fosfatos e poli-fosfatos tendem a formar precipitados durante a estocagem e transporte, limitando a possibilidade de se obter formulações concentradas de fertilizantes, além do que as formulações devem ser mantidas em uma faixa estreita de pH para prevenir 15 precipitação, resultando em fertilizantes que são limitados para alguns usos.
Outras características dos fertilizantes fosfatados é que eles não são facilmente absorvidos pela folhagem de muitas plantas tendo que ser aplicados no solo, junto às raízes das plantas. A mobilidade dos 20 fertilizantes fosfatados no solo é limitada, tendendo para rápida e localizada depleção do fósforo na rizosferalí ocasionando deficiência de fósforo na planta. Por sua vez a reaplicação de fertilizantes fosfatados não é desejável, pela tendência de Iixiviar para águas subterrâneas, resultando na eutrofização de lagos, lagoas e rios.
SUMARIO DA INVENÇÃO Em razão do exposto no tópico de antecedentes da invenção fica evidenciado que existe a necessidade de se obter um fertilizante fosforoso que possa ser utilizado nos sistemas de irrigação e aplicado à folhagem sem a formação de precipitados com outros metais, 5 notadamente os micronutrientes, que reduzem a disponibilidade desses nutrientes, macros e micronutrientes.
Fica evidenciado ainda que existe também a necessidade de um novo processo de aplicação de fertilizantes que supram os nutrientes em uma forma facilmente absorvível e disponível no momento exato em 10 que a planta necessite deles, onde essa necessidade inclui a facilidade de um produto foliar ser fornecido em uma formulação simples para uso na forma concentrada com rápida solubilização em solução aquosa, facilitando sua aplicação por via aérea (avião ou helicóptero), para ser aplicada por spray sobre a plantação tendo a habilidade de se manter 15 numa faixa de pH ótima para absorção pelas folhas, mesmo sendo muito diluída antes da aplicação.
Adicionalmente, existe uma demanda para fertilizantes fosforosos que tem a facilidade de serem utilizados como líquidos ou sólidos (grânulos ou pó). Existem também demandas para fertilizantes que 20 fazem mais que suprirem nutrientes, onde é ainda desejável que o fertilizante tenha demonstrado umã atividade de ^regulador do crescimento das plantas, aumentando a resistência das plantas a doenças, promovendo sua saúde em geral, notadamente a saúde das raízes. Ainda dentro deste escopo o fertilizante deve prover um aumento da produção 25 de compostos alopáticos, aumento da qualidade pré e pós-colheita e que melhore a tolerância a estresses, sendo que faz-se pertinente citar que dito fertilizante deve acentuar as simbioses benéficas e melhorar a produtividade de uma cultura agrícola, quando comparado aos fertilizantes tradicionais tanto de solo como foliares.
DESCRICÃO DETALHADA DO INVENTO De acordo com os comentários apresentados em que se
coloca a deficiência e demandas dos fertilizantes em geral e fertilizantes de fósforos em particular, é objeto da presente invenção apresentar uma inédita formulação que compreende um fertilizante concentrado de fósforo e potássio e formulação com sais inorgânicos de cobre e níquel 10 nas quantidades que forem pretendidas, compreendendo uma composição tamponada contendo o ânion fosforoso, e o potássio no sal formado pela reação do ácido fosforoso e o hidróxido, óxido ou carbonato de potássio. Este inédito fertilizante fosforoso também recebe a adição de outros nutrientes, como o cobre e níquel, e também outros sais 15 inorgânicos contenedores de outros microelementos tais como manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio e cobalto, nas formas de óxidos, carbonatos, sulfatos, cloretos, nitratos, mantendo sua solubilidade numa faixa ampla de pH.
Da produção do fertilizante: para que dito fertilizante seja factível e 20 agregue os predicados anteriormente listados, o mesmo foi idealizado considerando a reação do ácido fosforoso diretamente com o hidróxido de potássio mantendo condições de temperatura e tempo de reação favorável à formação de fosfito de potássio anidro, considerando em outra etapa a adição de sais inorgânicos micronutrientes de cobre e níquel 25 que é preparado com as garantias de P205- 30,0 a45,0%, K20-20,0 a30,0%, Cobre-3,0 a5,0% e Niquel-0,5 al,3%, podendo também serem agregados outros sais inorgânicos micronutrientes tais como manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio e cobalto, nas formas de óxidos, carbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos.
Preparação da reação e formulação do fertilizante:
Ácido fosforoso (84,8% P2O5) 530,7 g
Hidróxido de Potássio (75,5% K2O) 397,4 g
Perda de água na reação -71,9 g
Formulação do preparado com micronutrientes:
Fosfito de Potássio (P205-58,0% K20-38,0%)776.0 g io Cloreto de Potássio (K2O 61,0%) 8,4 g
Sulfato de Cobre Monohidratado (Cu 35,0%)144,0 g Sulfato de Níquel Hexahidratado (Ni 20,0%) 65,0 g Agente dispersante pó 6,6 g Como se verifica na formulação revelada o fertilizante é concentrado em fósforo, podendo conter componente selecionado do grupo do ácido fosforoso. Hidróxido de potássio e sais inorgânicos como micronutrientes.
Do processo de obtenção do fertilizante: para o preparo do fertilizante é um inédito processo, balizado nas seguintes etapas:
1-Reação do ácido fosforoso no interior de
reator provido de sistema especial de agitaçãcT com alto torque, comcarbonato e/ou hidróxido de potássio em flocos, escamas ou pastilhas, obtendo-se através de uma reação exotérmica controlada na temperatura e tempo de reação o produto fosfito de potássio anidro.
2-Após resfriamento o produto resultante da
reação o produto é retirado do reator na forma de pó solto, resultando o primeiro produto final e também matéria prima para quaisquer formulações (produto comercial contendo 58,0%-P205 e 38,0%-K20) denominado fosfito de potássio.
Adição em processo de formulação dos sais inorgânicos sulfato de cobre e sulfato de níquel, como segundo produto - notadamente o produto comercial contendo 45,0%-P205, 30,0%-K20, 5,0%-Cobre e 1,3%-Níquel.
Essa formulação se mantém estável durante armazenamento e transporte e pode ser diluída em água a pH entre 3,0 a 5,0 conforme ío indicação agronômica para aplicação foliar.
Verifica-se pelo que foi descrito e ilustrado que o "FERTILIZANTE, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTE, PROCESSO DE FORMULAÇÃO COM SAIS INORGÂNICOS DE COBRE E NÍQUEL E PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FERTILIZANTE 15 CONCENTRADO DE FÓSFORO E POTÁSSIO EM BASE ANIDRA" ora reivindicado se enquadra às normas que regem a patente de invenção à Iuz da Lei de Propriedade Industrial, merecendo pelo que foi exposto e como conseqüência, o respectivo privilégio.
Claims (10)
1. "FERTILIZANTE", caracterizado pelo fato de incluir fósforo na forma de ânion fosforoso e potássio em alta concentração, variáveis de 30 a50% de P205 e 20 a 30% de K2O, respectivamente, e também conter micronutrientes selecionados entre manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio e cobalto, nas formas de óxidos, carbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos, notadamente Cobre e Níquel, sendo apresentado em forma sólida, em pó anidro, com fórmulas de concentrações variáveis.
2. "FERTILIZANTE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter as fórmulas nas seguintes concentrações: Fosfito de Potássio contendo 580 g/Kg de P205 e 380,0 g/Kg de K2O; Fosfito de Potássio contendo 450,0 g/Kg de P205, 300 g/Kg de K2O, 50,0 g/Kg de Cobre e 13,0 g/Kg de Níquel; Fosfito de Potássio contendo 470,0 g/Kg de P205, 308 g/Kg de K2O, 50,0 g/Kg de Cobre e 8,0 g/Kg de Níquel; Fosfito de Potássio contendo 550,0 g/Kg de P205, 360 g/Kg de K2O, 2,0 g/Kg de Cobalto e 20,0 g/Kg de Molibdênio; Fosfito de Potássio contendo 580,0 g/Kg de P205, 380 g/Kg de K2O, 2,0 g/Kg de Cobalto; Fosfito de Potássio contendo 460,0 g/Kg de P205, 310 g/Kg de K2O, 35,0 g/Kg de Magnésio e 44,0 g/Kg de Enxofre; Fosfito de Potássio contendo 450,0 g/Kg de P205, 310 g/Kg de K2O, 41,0 g/Kg de Enxofre e 70,0 g/Kg de Manganês; Fosfito de Potássio contendo 420,0 g/Kg de P205, 290 g/Kg de K2O, 52,0 g/Kg de Enxofre e 97,0 g/Kg de Zinco; Fosfito de Potássio contendo 560,0 g/Kg de P205, 380 g/Kg de K2O, 20,0 g/Kg de Molibdênio; Fosfito de Potássio contendo 430,0 g/Kg de P205, 290 g/Kg de K2O, 47,0 g/Kg de Enxofre e 30,0 g/Kg de Manganês e 60,0 g/Kg de Zinco; Fosfito de Potássio contendo 430,0 g/Kg de P205, 290 g/Kg de K2O, 48,0 g/Kg de Enxofre e 45,0 g/Kg de Manganês e 45,0 g/Kg de Zinco; Fosfito de Potássio contendo 480,0 g/Kg de P205, 330 g/Kg de K2O, e 23,0 g/Kg de Ferro;
3. "FERTILIZANTE", de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as composições compreendem nutrientes e micronutrientes selecionados entre manganês, ferro, zinco, molibdênio e cobalto, nas formas de óxidos, carbonatos, sulfatos, cloretos, nitratos e quelatos.
4. "FERTILIZANTE", de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que as composições são estáveis.
5. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTE ", onde seu processo é caracterizado pela etapa de reação do ácido fosforoso com carbonato e/ou hidróxido de potássio, como produto primário, com reação exotérmica controlada em temperatura entre 160,00C a 200,00C e tempo de reação em 60 minutos para 1000 kg.
6. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTE", de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela reação do ácido fosforoso diretamente com o hidróxido de potássio mantendo condições de temperatura entre 160,00C a 200,00Ce com tempo de reação favorável à formação de fosfito de potássio anidro estimado em 60 minutos para uma quantidade de 1000,0 kg.
7. "PROCESSO DE FORMULAÇÃO COM SAIS INORGÂNICOS DE COBRE E NÍQUEL", de acordo com as reivindicações 5 ou 6, caracterizado por, em segunda etapa, ocorrer a formulação de outros produtos com adições de sais inorgânicos de Cobre e Níquel, opcionalmente sendo adicionados outros sais inorgânicos micronutrientes tais como manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio e cobalto, nas formas de óxidos, carbonatos, sulfatos, cloretos, nitratos e quelatos; e por apresentarem os percentuais: P205-58,0% e K20-38,0%; P205-45,0%, K20-30,0%, S-3,3%, Cu-5,0% e Ni-1,3%; P205-47,0%, K20-32,0%, S-3,0%, Cu-5,0% e Ni-0,8%; P205-55,0%, K20-36,0%, Co-0,2% e Mo-2,00%; P205-58,0%, K20-38,0% eCo-0,2%; P205-46,0%, K20-31,0%, Mg-3,5% e S-4,4%; P205-45,0%, K20-31,0%, S-4,1%, Mn-7,0%; P205-42,0%, K20-29,0%, S-5,2%, Zn-9,7%; P205-56,0%, K20-38,0%, Mõ-2,0%; P205-43,0%, K20-29,0%, S-4,7%, Mn-3,0% e Zn-6,0%; P205-43,0%, K20-29,0%, S-4,8%, Mn-4,5% e Zn-4,5%; P205-48,0%, K20-33,0%, Fe-2,3% .
8. "PROCESSO DE FORMULAÇÃO COM SAIS INORGÂNICOS DE COBRE E NÍQUEL", de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por outra etapa de adição de sais inorgânicos micronutrientes de cobre e níquel que é preparado com as garantias de P205- 30,0 a 45,0%, K20-20,0 a 30,0%, Cobre-3,0 a 5,0% e Níquel-0,5 a 1,3%.
9. "PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FERTILIZANTE CONCENTRADO DE FÓSFORO E POTÁSSIO EM BASE ANIDRA", para aplicação do fertilizante obtido segundo os processos anteriores, mediante compostos concentrados em fósforo e potássio e sais inorgânicos micronutrientes, caracterizado por forma concentrada (pó anidro) com rápida e total solubilização em solução aquosa quando diluídos em água ou solução aquosa e ampla faixa de pH, mais especificamente, entre 3,0 a 5,0, para uso como fertilizantes foliares.
10. "PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FERTILIZANTE CONCENTRADO DE FÓSFORO E POTÁSSIO EM BASE ANIDRA", de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por processo na qual a reação do ácido fosforoso com carbonato, óxido ou hidróxido de potássio se dá em meio aquoso, seguido de evaporação sob pressão atmosférica ou reduzida, e secagem para produção do sal fosfito de potássio anidro, para uso como fertilizante e em formulações com os micronutrientes manganês, ferro, zinco, selênio, molibdênio, cobalto, e principalmente níquel e cobre, nas formas dos óxidos e carbonatos, e principalmente dos sais sulfatos, cloretos, nitratos e quélatos.
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| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06V | Preliminary requirement: patent application procedure suspended [chapter 6.22 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: COMPASS MINERALS AMERICA DO SUL INDUSTRIA E COMERCIO S.A. (BR/SP) |
|
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: COMPASS MINERALS AMERICA DO SUL INDUSTRIA E COMERCIO LTDA. (BR/SP) |
|
| B12B | Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette] | ||
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: ICL AMERICA DO SUL S.A. (BR/SP) |
|
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 20/12/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO. |