MXPA00010138A - Metodo de granulacion de fertilizantes que contienen urea - Google Patents

Abstract

Método de granulación de fertilizante para incorporar urea directamente en la matriz de comprimidos fertilizantes. El proceso involucra introducir la urea en forma líquida en la matriz y después enfriar progresivamente la mezcla de comprimido y urea para recristalizar la urea dentro de la matriz del comprimido. El resultado es una partícula substancialmente más dura con relación a un tratamiento previo de dureza, solubilidad reducida para comprimidos de duración más larga y substancialmente reducidos de polvo y otros problemas de manejo de gránulos formados.

Description

MÉTODO DE GRANULACIÓN DE FERTILIZANTES QUE CONTIENEN UREA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un método para granular productos fertilizantes y más particularmente, la presente invención se refiere a un método para impregnar urea en un material fertilizante y granular un comprimido ANTECEDENTES El aumento de los compuestos fertilizantes con un tratamiento de urea, típicamente por atomización o aerosol se ha practicado en la materia. El aspecto más indeseable del tratamiento proviene del hecho de que la urea es soluble en agua y debido a que actualmente se aplica tópicamente, gran cantidad del componente se desaprovecha simplemente al enjuagar debido a la lluvia, irrigación, etc. Este es un procedimiento costoso con eficacia limitada. Se requiere un producto y procedimiento en donde la urea puede mezclarse o cristalizarse dentro de la matriz del fertilizante para superar el problema del desaprovechamiento. La presente invención soluciona este problema.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL La presente invención tiene aplicabilidad en la industria fertilizante.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de una modalidad de la presente invención es proporcionar un producto fertilizante mejorado y método para incorporar urea proveniente de una fuente de la misma en el fertilizante . Un objeto adicional de una modalidad de la presente invención es proporcionar un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de: proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de sulfato de amonio en una granulometria de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir la urea y el sulfato de amonio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el sulfato de amonio; y enfriar la mezcla para formar granulos de sulfato de amonio que soporta urea. Con objeto de posibilitar una laminación de partícula más fácil dentro del tambor, el tambor puede revestirse con hule, Teflon™, neopreno, inter alia. En vista del hecho de que los comprimidos granulados contienen un grado relati amente elevado de espacio intersticial vacio por virtud de la estructura cristalina, este espacio proporciona un volumen particularmente útil dentro del cual se recristaliza la urea. De acuerdo con un objeto adicional de una modalidad de la presente invención, se proporciona un granulo fertilizante, que comprende : un granulo de potasio que contiene aproximadamente 20% de volumen intersticial vacio; y urea en el volumen. En términos del tipo de compuestos de urea que pueden utilizarse en la práctica de la presente invención, los ejemplos incluyen formaldehido de urea, ortofosfato de amonio-urea, polifosfato de amonio-urea, ureaform, etc, Otros ejemplos adecuados los cuales son compatibles con la química implicada se apreciarán por aquellos expertos en la materia. Un objeto todavía adicional de una modalidad de la presente invención es proporcionar un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de: proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de sulfato de potasio en una granulometria de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir la urea y el sulfato de potasio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el sulfato de potasio; y enfriar la mezcla para formar los granulos de sulfato de potasio que soportan urea . Para mejorar la humect abi 1 idad de la reserva de alimentación, puede agregarse un agente tensioactivo. El agente tensioactivo disminuye la tensión superficial del producto fertilizante suficientemente de manera que la urea puede fluir hacia el fertilizante. Esto es de valor significativo cuando la mezcla de urea y fertilizante se enfria por arriba del punto de fusión de la urea debido a que el resultado es la recristalización de la urea dentro de la matriz del fertilizante. Un objeto todavía adicional de una modalidad de la presente invención es proporcionar un método que granula una reserva de alimentación, que comprende los pasos de: proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de cloruro de potasio en una granulometria de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir la urea y el cloruro de potasio en-un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el cloruro de potasio; y enfriar la mezcla para formar granulos de cloruro de potasio que soportan urea. Se ha descubierto que la recristalización de matriz interna de la urea aumenta substancialmente las propiedades deseables de los granulos asi formados.

Típicamente, la resistencia al rompimiento de los comprimidos o granulos que soportan urea excede 7 kilogramos. Esta característica es benéfica en que las partículas duras no crean grandes cantidades de polvo; no se rompen, desmoronan, etc. durante el envió; proporcionan una solubilidad modificada y facilitan un uso para la urea el cual no seria posible en base a la metodología actual en la materia. Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de: proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de nitrato de potasio en una granulometria de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir la urea y el nitrato de potasio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el nitrato de potasio; y enfriar la mezcla para formar granulos de nitrato de potasio que soportan urea. . Habiéndose descrito la invención generalmente, se hará referencia ahora a los dibujos acompañantes que ilustran las modalidades preferidas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración esquemática del aparato para practicar el método; y La Figura 2 es una fotografía de un granulo de sulfato de amonio con urea recristalizada en el mismo. Los números similares empleados en el texto denotan elementos similares.

MODOS DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Refiriéndose ahora a la Figura 1, el número 10 representa la reserva de alimentación de fertilizante la cual puede ser cloruro de potasio, sulfato de potasio, sulfato de amonio, inter alia. La reserva de alimentación 10 se toma a partir de una fuente de la misma, por ejemplo, un circuito de granulación de molde (no se mués t ra ) . La reserva de alimentación 10 se encuentra en una granulomet r í a de entre aproximadamente retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10. El material se introduce en un granulador de tambor 12. Los granuladores de tambor adecuados se apreciarán por aquellos expertos en la materia. Además de la reserva de alimentación 10 que se introduce en el tambor 12, se introduce también una fuente del compuesto que soporta urea 14. La urea puede introducirse al granulador 12 en un estado líquido o el granulador 12 puede calentarse suficientemente de manera que se licúa la urea en el compuesto que soporta la urea. Como una alternativa posible adicional, la reserva de alimentación inicial puede calentarse suficientemente para inducir la fusión de la urea en el compuesto. Como un paso opcional, dependiendo de la naturaleza de la química implicada, puede introducirse un agente tensioactivo adecuado 16 en el granulador 12 con objeto de facilitar la transportación de la urea liquida hacia la matriz de la reserva de alimentación de fertilizante. La mezcla, en general denotada por el número 18 se introduce después en un aparato de enfriamiento 20. El aparato puede comprender un granulador de tambor adicional, lecho fluidizado o cualquier otro aparato de enfriamiento adecuado el cual facilita el movimiento del producto también. Con objeto de inducir la cristalización de la urea dentro del producto de la reserva de alimentación, se introduce el fluido de enfriamiento al granulador 20 en la entrada 22 de manera contracorriente. El fluido de enfriamiento puede comprender cualquier fluido que sea inerte con relación a la química dentro del aparato de enfriamiento 20. Como un ejemplo, puede introducirse aire al aparato 20 para enfriar la urea. La cristalización ocurre en cualquier punto por arriba de la fusión de la urea (típicamente 110°C) y el aire de enfriamiento dentro del aparato 20 reduce la temperatura hasta aproximadamente 65° para producir un producto que sale del aparato en 24. La rotación e inclinación del granulador de tambor 12 y/o 20 se apreciará por aquellos expertos en la materia. Estos parámetros dependerán de la naturaleza de la reserva de alimentación entre otros factores. El producto 24 se ilustra fotográficamente en la Figura 2 en donde los granulos se muestran en un estado substancialmente esférico asi como también en corte transversal. Es claro a partir de una exanimación de los cortes transversales que la urea se cristaliza dentro de la matriz del fertilizante. Como se sabe, los granulos fertilizantes tienen típicamente en cualquier lugar desde 15% hasta 25% de volumen intersticial vacío. Esto proporciona una oportunidad ideal para introducir urea liquida para la eventual recristalización en la matriz de la reserva de alimentación. Se ha descubierto que fluyen ventajas significantes a partir de la incorporación de la urea, cuyas ventajas incluyen, por ejemplo, resistencia al rompimiento de partícula incrementada. La resistencia al rompimiento de los comprimidos de sulfato de amonio es típicamente de aproximadamente 2 kilogramos hasta aproximadamente 3 kilogramos, mientras que una vez que se ha cristalizado la urea dentro de la matriz, la resistencia al rompimiento del comprimido tratado excede generalmente 7 kilogramos. En el caso de cloruro de potasio y sulfato de potasio, la resistencia al rompimiento de tratamiento previo de los granulos es desde aproximadamente 2 kilogramos hasta aproximadamente 3 kilogramos y los granulos que soportan la urea demuestran una resistencia al rompimiento desde aproximadamente 7 kilogramos hasta aproximadamente 8 kilogramos. Como se ilustra en la gráfica, la urea se disuelve rápidamente. Con el incremento de cloruro de potasio, la tasa de disolución se reduce significativamente, proporcionando consecuentemente una producto fertilizante de liberación lenta de duración más larga el cual no se fragmenta /des integra , más que disolverse progresivamente con una reducción substancialmente uniforme a través del tiempo.

REPRESENTA CIÓN GRÁFICA DE LA TASA DE DISOLUCIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO LEYENDA: Urea KCl y Urea Urea Como se indica anteriormente, existen ventajas adicionales significativas que fluyen a partir de la incorporación de urea. Una de las ventajas más atractivas con la presente invención es el hecho de que la tasa NPKS puede personalizarse eficazmente para entregar cualquier tasa de nitrógeno, fósforo, potasio deseada. En el ejemplo de la Figura 2, la tasa NPKS es 30-0-0-20. Aunque se han establecido específicamente las modalidades de la invención en la presente, se comprenderá que la invención se encuentra sujeta a variación significativa sin apartarse del espíritu , naturaleza o alcance de la invención reivindicada y descrita.

Claims (28)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes rei indicaciones: 1. Un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de: proporcionar una fuente de sulfato de amonio en una granulometria de retícula 3 hasta retícula 10; introducir la urea y el sulfato de amonio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el sulfato de amonio; y enfriar la mezcla para formar granulos de sulfato de amonio que soportan urea. 2. El fertilizante según la reivindicación 1, caracterizado porque el granulo tiene una granulometria de aproximadamente retícula 5 hasta aproximadamente retícula 10.
3. 3. El fertilizante según la reivindicación 1, caracterizado porque la urea comprende formaldehído de urea.
4. 4. El fertilizante según la rei indicación 1, caracterizado porque la urea comprende ortofosfato de amonio-urea.
5. 5. El fertilizante según la reivindicación 1, caracterizado porque la urea comprende polifosfato de amonio-urea.
6. 6. El fertilizante según la rei indicación 1, caracterizado porque la urea comprende ureaform.
7. 7. Un granulo fertilizante caracterizado porque comprende: un granulo de potasio que contiene aproximadamente 20% de volumen intersticial vacio; y urea en el volumen.
8. 8. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque el granulo tiene una granulomet r í a de aproximadamente retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10.
9. 9. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque la urea comprende formaldehido de urea.
10. 10. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque la urea comprende ortofosfato de amonio-urea.
11. 11. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque la urea comprende polifosfato de amonio-urea.
12. 12. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque la urea comprende ureaform.
13. 13. El fertilizante según la reivindicación 7, caracterizado porque el granulo de potasio comprende cloruro de potasio .
14. 14. El fertilizador según la rei indicación 7, caracterizado porque el granulo de potasio comprende sulfato de potasio.
15. 15. El fertilizante según la rei indicación 7, caracterizado porque el granulo de potasio comprende nitrato de potasio .
16. 16. Un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de : proporcionar un compuesto que contiene urea proporcionar una fuente de sulfato de potasio en una granulomet ría de retícula 3 hasta retícula 10; introducir la urea y el sulfato de potasio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado líquido para la mezcla con el sulfato de potasio; y enfriar la mezcla para formar granulos de sulfato de potasio que soportan urea.
17. 17. El método según la rei indicación 16, caracterizado porque el método incluye además el paso de introducir un agente tensioactivo en el granulador de tambor.
18. 18. El método según la reivindicación 16, caracterizado porque la mezcla se enfria en un segundo granulador de tambor mediante contacto a contracor iente con aire de enfriamiento.
19. 19. El método según la reivindicación 16, caracterizado porque la temperatura en el granulador de tambor es al menos la temperatura en la cual se funde el componente de urea.
20. 20. El método según la rei indicación - i: 16, caracterizado porque la mezcla se enfría suficientemente para solidificar el componente de urea en el sulfato de potasio.
21. 21. El método según la reivindicación 16, caracterizado porque los granulos tienen una granulometria de aproximadamente retícula 4 hasta aproximadamente retícula 10.
22. 22. Un método que granula una reserva de alimentación de alimentación, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de cloruro de potasio en una granulomet ría de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir la urea y el cloruro de potasio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor suficiente para mantener el compuesto en un estado líquido para la mezcla con el cloruro de potasio; y enfriar la mezcla para formar granulos de cloruro de potasio que soportan urea.
23. 23. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque el método incluye además el paso de introducir un agente tensioactivo en el granulador de tambor.
24. 24. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque la mezcla se enfria en un segundo granulador de tambor mediante contacto a contracorriente con aire de enfriamiento .
25. 25. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque la temperatura en el granulador de tambor es al menos la temperatura en la cual se funde el compuesto de urea.
26. 26. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque la mezcla se enfria suficientemente para solidificar el compuesto de urea en el cloruro de potasio.
27. 27. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque los granulos tienen una granulomet ría de aproximadamente retícula 5 hasta aproximadamente retícula 10.
28. 28. Un método que granula una reserva de alimentación de fertilizante, que comprende los pasos de : proporcionar un compuesto que contiene urea; proporcionar una fuente de nitrato de potasio en una granulomet ría de retícula 3 hasta aproximadamente retícula 10; introducir - la urea y el nitrato de potasio en un granulador de tambor; mantener una temperatura en el granulador de tambor lo suficiente para mantener el compuesto en un estado liquido para la mezcla con el nitrato de potasio; y enfriar la mezcla para formar los granulos de nitrato de potasio que soportan urea