MXPA01009269A - Proceso para preparar composiciones de fertilizante combinadas granulares y productos producidos mediante el mismo. - Google Patents

Abstract

Se describen composiciones de fertilizante combinadas granulares que son preparadas al aplicar una mezcla liquida de urea y formaldehido a un substrato seco tal como una fuente de fosforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes o mezclas de los mismos y al hacer reaccionar la mezcla liquida in situ para formar productos de reaccion de metil ureas que promueven el enlace o union del substrato a un compuesto granular mientras que se granula el substrato al mismo tiempo que se hace reaccionar la mezcla liquida con el fin de formar las composiciones fertilizantes compuestas granulares.

Description

PROCESO PARA PREPARAR COMPOSICIONES DE FERTILIZANTE COMBINADAS GRANULARES Y PRODUCTOS PRODUCIDOS MEDIANTE EL MISMO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención es concerniente con procesos para producir composiciones fertilizantes compuestas granulares y con los productos producidos mediante tales procesos. Más en particular, se refiere a procesos para producir composiciones fertilizantes compuestas granulares que incluyen fuentes de nitrógeno en combinaciones con fuentes de fósforo y/o fuentes de potasio y/o fuentes de nutrientes secundarios y/o fuentes de nitro nutrientes y/o mezclas de los mismos, que emplean una sola etapa de reacción/granulación para producir las composiciones fertilizantes compuestas granulares a partir de mezcla líquida de urea y formaldehído. La invención además es concerniente con las composiciones granulares preparadas mediante tales procesos.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Hasta ahora los productos de condensación de urea formaldehído que contienen polímeros de metilenurea de longitud de cadena variable se han utilizado ampliamente como fertilizantes de nitrógeno de liberación lenta o controlada. Adicionalmente, una variedad 'de procesos para producir REF: 132838 composiciones fertilizantes de liberación lenta o controlada son conocidos y, particularmente, procesos para producir productos de reacción de liberación lenta o controlada de urea y formaldehído para aplicaciones fertilizantes. Tradicionalmente, los productos de reacción urea-formaldehído de liberación lenta o controlada para aplicaciones fertilizantes se han preparado con el fin de alcanzar el grado apropiado de polimerización requerido para proporcionar las características de fertilizante deseadas. Normalmente, estos productos se han preparado al hacer reaccionar primero urea y formaldehído a temperaturas elevadas en una solución alcalina para producir metilol ureas. Las mezclas de reacción luego se han acidificado provocando que los metilol ureas se polimericen para formar polímeros de metilenurea de longitud de cadena variable. Enseguida, con el fin de producir fertilizantes granulares compuestos NPK, usualmente han sido requeridas etapas de procesamiento adicionales después de la etapa de reacción, tal como la formulación de ingredientes adicionales con los componentes hechos reaccionar y/o la granulación de los productos resultantes en una etapa de granulación separadas para producir productos finales granulares compuestos. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,089,899 describe lo que es descrito como un sistema de reacción controlado para preparar compuestos de forma de urea de liberación lenta con un bajo grado promedio de polimerización. El proceso descrito en la misma, consiste de la reacción de urea y formaldehído en la presencia de un catalizador ácido durante tiempos de reacción prolongados a temperaturas bajas con el fin de producir composiciones de fertilizantes solo de nitrógeno que tienen contenido de nitrógeno mayor que 41% (en peso) . Para los procesos de esta patente para producir composiciones compuestas, sería requerido el procesamiento de etapas múltiples que lleva mucho tiempo y costosos de las materias primas, lo cual sería comercialmente desventajoso. La patente norteamericana No. 3,198,761 describe procesos para producir productos al hacer reaccionar una resina de urea-formaldehído en una hoja o lamina sólida que es molida y cribada para proporcionar un producto granular que tiene un tamaño de partícula deseado. Estos procesos son conocidos como los procesos "Nitroform" y como es descrito en esta patente se refieren únicamente a la preparación de fertilizantes de nitrógeno y no son dirigidos a la producción de composiciones compuestas. Además, como se discutió anteriormente en relación a la patente norteamericana No. 4,089,899, para los procesos de esta patente para producir composiciones compuestas, sería requerida la implementación del procesamiento de etapas múltiples que lleva mucho tiempo y costoso de las materias primas, volviendo el proceso comercialmente desventajoso. Otros procesos conocidos para producir productos fertilizantes de liberación lenta o controlada, granulares, son descritos, por ejemplo, en las .patentes norteamericanas Nos. 3,076,700; 3,705,794 y 3,989,470. Esencialmente, los productos descritos en la misma son producidos al hacer reaccionar resinas de urea-formaldehído en espumas rígidas que son secadas, molidas y cribadas al tamaño granular deseado. Opuesto a la tecnología descrita en la patente norteamericana No, 3,198,761 que es adecuada solamente para la producción de productos solo de nitrógeno, los procesos descritos en estas patentes tienen la flexibilidad de producir fertilizantes compuestos al formar en suspensión espesa otros aditivos finamente molidos tales como sales de fósforo y/o potasio en la resina antes de la reacción de formación de espuma. Así, los procesos descritos en las patentes norteamericanas Nos. 3,076,700; 3,705,794 y 3,989,470 representan un avance con respecto a su capacidad para producir una amplia variedad de relaciones de elementos menores de N-P-K en los productos y no están restringidos a la producción de productos solo de nitrógeno. Sin embargo, estos procesos están restringidos en el rango de relaciones de N-P-K en vista del limite en la cantidad de sólidos que se pueden formar en suspensión espesa en la resina de urea-formaldehído sin afectar adversamente la reacción de condensación. Además, los productos producidos de acuerdo con la descripción de las patentes norteamericanas Nos. 3,076,700; 3,705,974 y 3,989,470 se han encontrado que son muy friables o frágiles y susceptibles a ser polvorientos como resultado del manejo, la colocación en bolsas o sacos y los semejantes. También, estos productos tienen una muy amplia distribución de tamaño de partícula, lo que da por resultado un bajo índice de uniformidad (bajo Ul) . La patente norteamericana No. 3,677,736 describe un proceso de multietapas para producir una suspensión fertilizante líquida de forma de urea. Ampliamente, el proceso incluye la reacción de urea y formaldehído en la presencia de amoníaco a un pH alcalino seguido por acidificación. El producto final se expone que es un fertilizante líquido antes que una composición de fertilizante combinada granular. La patente norteamericana No. 4,025,329 describe otro proceso para producir productos sin portador. En este proceso, se forma un producto granular, por ejemplo, de acuerdo con las descripciones en las patentes norteamericanas Nos. 3,705,794 y 3,989,470 y luego los granulos se compactan con otros aditivos nutrientes o pesticidas para producir un producto de composición y tamaño de partícula uniforme. La densidad.de los granulos producidos es mayor que 1.4 y el tamaño granular es mayor que la malla 30, con sustancialmente todos los granulos que tienen una relación de granulo más grande a más pequeño de menos 3:1. Nuevamente, la producción de fertilizantes compuestos que emplean' las técnicas descritas en esta patente, requieren procesos de dos etapas económicamente desventajosos y los productos producidos serían de naturaleza angular lo que da por resultado la abrasión a partículas finas y la generación de polvo fino durante el manejo. Por ejemplo, los productos presentan un problema de pluma o nube de polvo fino cuando se vacían desde su recipiente de almacenamiento. Esta pluma o nube de polvo fino resulta de la abrasión de los bordes angulares de las partículas de producto durante el manejo y de la adhesión superficial del polvo fino al producto durante el proceso de fabricación. Adicionalmente, estos productos de alta densidad se han encontrado que presentan un problema de dispersabilidad con respecto a su uso sobre césped. A este respecto, el tamaño de las partículas de estos productos es muy grande y los productos no se dispersan adecuadamente para penetrar el pabellón o parte exterior del césped después de la aplicación. Por consiguiente, el producto permanece sobre la superficie para ser levantado o llevado en los zapatos, bolas de golf y los semejantes, a medida que se desplazan sobre el césped.

Un proceso de multietapas experimental, adicional, para producir productos fertilizantes de forma de urea es descrito en un artículo titulado "Reactions of Molten Urea with Formaldehyde", por Thomas P. Murray et. al., publicado en Ind. Eng. Chem. Prod. Res.' Dev., 1985, en 420-425. El proceso descrito en el mismo comprende la reacción de urea fundida paraformaldehído ya sea mediante el mezclado del paraformaldehído en la urea fundida a temperaturas de entre 130 grados y 140 grados C o mediante el premezclado del paraformaldehído con la urea y el calentamiento de la mezcla sólida a 130 grados C con agitación. Después, la mezcla de reacción fundida que resulta de cualquiera de los procedimientos es enfriada para formar una hoja o lamina sólida y la hoja es molida en una segunda etapa para formar productos fertilizantes granulares. Las patentes norteamericanas Nos. 4,378,238 y 4,411,683 describen procesos para producir productos granulares de liberación lenta que tienen al menos 60% del nitrógeno polimérico en la forma de metilendiurea (MDU) y dimetilentriurea (DMTU) . Los procesos descritos en las mismas para producir productos fertilizantes incluyen la etapa de hacer reaccionar mezclas acuosas de urea, formaldehído y amoníaco a temperaturas elevadas para producir metilol ureas. Luego, las fuentes de fósforo y/o potasio se forman en suspensión espesa en la mezcla acuosa y se agrega ácido directamente a la mezcla de reacción. La mezcla acidificada se hace reaccionar para formar productos de reacción de condensación espumados que son secados y molidos a los productos finales. Con respecto al proceso descrito en las patentes norteamericanas Nos. 4,378,238 y 4,411,683, se ha encontrado que el proceso en las mismas no puede ser conducido económica o factiblemente para producir productos comercialmente aceptables que no emplean un portador absorbente capaz de absorber líquidos para proporcionar una estructura granular al producto final. Ejemplos típicos de portadores comúnmente utilizados que no son requeridos para el uso en la formación de productos en la presente invención son vermiculita, perlita y mazorcas de maíz. La patente norteamericana No. 5,102,440 describe un proceso que comprende preparar una mezcla de urea y formaldehído, calentar la mezcla de reacción hasta que esencialmente todo el formaldehído en la mezcla se hace reaccionar completamente y se forma una resina de urea-formaldehído fundida o líquida. Luego, la resina de urea-formaldehído completamente hecha reaccionar, fundida, es rociada sobre partículas de materia prima sólidas, finamente divididas, pequeñas y la resina de urea-formaldehído actúa como un aglutinante para aglomerar las partículas sólidas dentro de una matriz formada por la resina de urea-formaldehído con el fin de producir un producto granular de un tamaño deseado. El producto resultante se deja enfriar y solidificar a un producto sin portador granular, duro, que exhibe propiedades de nitrógeno de liberación lenta. Los productos preparados de acuerdo con las enseñanzas de esta patente se han encontrado que exhiben características funcionales altamente deseables. Sin embargo, como resultado del proceso de dos etapas descrito en esa patente, no se pueden producir productos que tengan niveles de distribución de nitrógeno caracterizados por bajo contenido de urea y contenido de nitrógeno polimérico significantemente más alto, como es producido por el proceso de la presente invención que permite la producción de productos que incluyen 40% o menos de contenido de ureas (de preferencia, menos de 30% y más de preferencia menos de 20%) y por lo menos 50% de contenido de nitrógeno polimérico (de preferencia, mayor que 60% y, más de preferencia, mayor que 80%) . Además, los procesos descritos en la patente norteamericana No. 5,102,440 no ofrecen tanta flexibilidad en la producción de granulos de tamaño variable, particularmente con respecto a tamaños de partícula más pequeños y no ofrecen la uniformidad de tamaño de partículas (Ul) como los productos producidos mediante los procesos de la presente invención. Así, ninguno de los procesos previos son adecuados para producir composiciones fertilizantes de liberación lenta o controlada que tengan las características deseadas, ya sea debido a las desventajas del proceso o producto tales como la efectividad de costo del proceso, la capacidad para incluir productos aditivos en el producto de reacción de urea-formaldehído y las propiedades físicas del producto producido mediante aquellos procesos de la técnica previa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto primario de la presente invención es proporcionar procesos efectivos en costo para producir composiciones fertilizantes de liberación lenta o controlada, compuestas, que contienen nitrógeno en combinación con al menos un material seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos. Otro objeto es proporcionar procesos para producir composiciones fertilizantes compuestas granulares, homogéneas, que tengas propiedades físicas y químicas deseadas, por ejemplo, con respecto a la cantidad de nitrógeno polimérico en el producto; la longitud de cadena de los polímeros de nitrógeno en el producto; modelos de liberación de nitrógeno proporcionados en el uso de los productos; naturaleza de baja variación y baja quemadura de los productos; control del tamaño de partícula y uniformidad; y características de consistencia de desempeño de los productos . Un objeto más específico de esta invención es proporcionar un proceso para producir composiciones fertilizantes compuestas de liberación lenta o controlada mediante la reacción in situ de una mezcla líquida de urea y formaldehído aplicada a por lo menos un ingrediente seco seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos, mientras que se granula simultáneamente el ingrediente seco para producir composiciones fertilizantes compuestas granulares. Un objeto especifico adicional de esta invención es proporcionar un proceso para producir composiciones fertilizantes de liberación lenta o controlada que tengan niveles de distribución de nitrógeno caracterizados por bajo contenido de urea y contenido de nitrógeno polimérico significantemente más alto y, más en particular, a composiciones fertilizantes que incluye 40% o menos (en peso) de contenido de urea (de preferencia, menos de 30% en peso y, más de preferencia menos de 20% en peso) y por lo menos 40% (en peso) de contenido de nitrógeno polimérico (de preferencia, mayor que 50% en peso y, más de preferencia, mayor que 70% en peso) .

Los anteriores y otros objetos de esta invención son alcanzados mediante los procesos que comprenden proporcionar mezclas líquidas de urea y formaldehído y aplicar tales mezclas líquidas a substratos secos tales como fuentes de fósforo y/o fuentes de potasio y/o fuentes de nutrientes secundarios y/o fuentes de micronutrientes y/o mezclas de los mismos. Luego, después de que las mezclas líquidas son aplicadas a los substratos, las mezclas líquidas se hacen reaccionar in situ para formar productos de reacción de metilenurea mientras que los substratos están siendo simultáneamente granulados . Los productos de reacción de metilenurea producidos en esta única etapa de reacción/etapa de granulación de los procesos de esta invención, actúan como aglutinantes para promover la producción de composiciones granulares compuestas a partir de los substratos secos. Las composiciones granulares resultantes preparadas mediante los procesos de esta invención son composiciones fertilizantes compuestas homogéneas que pueden ser procesadas adicionalmente mediante técnicas estándar que incluyen el secado, cribado, enfriamiento y los semejantes para lograr composiciones fertilizantes compuestas esencialmente no friables, secas, de acabado duro, que contienen fuentes de nitrógeno de metilenurea en combinación con fuentes de fósforo, potasio, nutrientes secundarios y/o micronutrientes.

Los productos producidos mediante los procesos de la presente invención se han encontrado que exhiben una variedad de características funcionales significantemente mejoradas, con relación a las composiciones fertilizantes a base de metilenurea, previas. También, los productos se han encontrado que tienen análisis químicos únicos que incluyen niveles de distribución de nitrógeno caracterizados por bajo contenido de urea y contenido de nitrógeno polimérico significantemente más alto comparado con los fertilizantes compuestos de la técnica previa. Más en particular, las composiciones fertilizantes producidas de acuerdo con esta invención incluyen 40% o menos (en peso) de contenido de urea (de preferencia menos de 30% en peso y, más de preferencia menos de 20% en peso) y por lo menos 40% (en peso) de contenido de nitrógeno polimérico (de preferencia, mayor que 50% en peso y más de preferencia mayor que 70% en peso) .

DESCRIPCIÓN DETALLADA En el proceso de esta invención una mezcla líquida es preparada al mezclar urea y una fuente de formaldehído, de preferencia un pH de aproximadamente 7.0-10.0 y a una temperatura de aproximadamente 60-85°C para formar una mezcla de reacción líquida. Las fuentes comunes de formaldehído son composiciones de "concentrado de urea formaldehído". Las composiciones de "concentrado de urea formaldehído" para el uso en los presentes procesos son soluciones pre-condensadas de formaldehído y urea que contienen cantidades substanciales de formaldehído puro y dimetilol ureas. La relación molar de urea a formaldehído para el uso en la preparación de la mezcla de reacción líquida, varía de aproximadamente 1.2 a aproximadamente 3.5, dependiendo de la longitud de cadena de metilenurea deseada y el nivel de nitrógeno de liberación lenta deseado en el producto final. El líquido de reacción resultante luego es introducido a un dispositivo mecánicamente agitado, de preferencia un cilindro de granulación rotatorio, junto con los ingredientes de substrato seco necesarios para producir composiciones fertilizantes compuestas. Los substratos secos incluyen fuentes de fósforo, potasio, nutrientes secundarios y/o micronutrientes. Además, un ácido tal como ácido sulfúrico concentrado, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y los semejantes es introducido al dispositivo mecánicamente agitado (por ejemplo, el granulador cilindrico rotatorio) para catalizar una reacción in situ de la mezcla de reacción líquida para formar productos de reacción de metilenurea que promueven el enlace o unión de los ingredientes de substrato a los compuestos granulares. Esta reacción in situ de la mezcla líquida se presenta simultáneamente con la granulación del substrato para formar una composición de fertilizante combinada granular.

Los ingredientes secos adecuados para la reacción con la fuente de nitrógeno de metilenurea incluyen tales fuentes de fósforo como superfosfatos simples o sencillos, superfosfatos triples, fosfatos de calcio, nitrofosfatos, fosfatos de potasio, fosfatos de amonio, superfosfatos amoniacales y los semejantes y mezclas de los mismos. Los fosfatos de amonio pueden ser introducidos in situ a partir del tratamiento con amoníaco del ácido fosfórico líquido. Las fuentes de potasio adecuadas para el uso en los procesos de esta invención incluyen muriato de potasa, sulfatos de potasio, fosfatos de potasio, hidróxidos de potasio, nitratos de potasio, carbonatos y bicarbonatos de potasio, sulfatos de potasio magnesio y los semejantes y mezclas de los mismos. Las fuentes de nutrientes secundarios adecuadas para el uso en la presente incluyen azufre, sales de calcio y magnesio, tales como fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos y los semejantes y mezclas de los mismos. Las fuentes de micronutrientes adecuadas incluyen sales de fierro, manganeso, cobre, boro, zinc y molibdeno, tales como fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos, boratos, molibdatos y los semejantes y mezclas de los mismos, así como quelatos de micronutrientes tales como quelatos de EDTA y los semejantes. Por ejemplo, los siguientes materiales representativos pueden ser utilizados como fuentes de micronutrientes secos en el proceso de la presente invención: nitrato de calcio,' sulfato de -magnesio, nitrato de magnesio, sulfato ferroso, nitrato ferroso, sulfato de manganeso, nitrato de manganeso, sulfato de cobre, nitrato de cobre, ácido bórico, borato de sodio, sulfato de zinc, nitrato de zinc, molibdato de ' sodio, molibdato de amonio y los semejantes. En el presente proceso, una composición de fertilizante combinada homogénea que contiene nitrógeno con una fuente de fósforo y/o una fuente de potasio y/o una fuente de nutrientes secundarios y/o una fuente de micronutrientes preparada mediante la reacción/granulación de una etapa in situ, en un dispositivo mecánicamente agitado tal como un granulador cilindrico rotatorio usualmente es retirada del dispositivo en la forma de un compuesto húmedo que tiene una apariencia cualitativamente húmeda a una temperatura de aproximadamente 35-75°C y un pH de aproximadamente 3.0-5.0 y este compuesto húmedo es introducido a un secador rotatorio para convertir el producto particulado compuesto semejante a arena húmeda a un producto granular seco. Después que el producto granular es retirado del secador, este es cribado para separar los granulos de "tamaño más grande" y los "productos finos". Los granulos de "tamaño más grande" son molidos en una operación de molienda secundaria para reducir el tamaño de granulo y son regranulados. Los "productos finos" o granulos de tamaño más pequeños son reciclados directamente otra vez al cilindro de granulación rotatorio para la reacción adicional como un ingrediente seco en el cilindro. Los productos fertilizantes que contiene nitrógeno, granulares "de tamaño correcto" cribado, resultantes, están listos para el empaquetado o envasado y distribución. Estos productos granulares se han encontrado que son de tamaño granular uniforme y que son homogéneos en composición química. El proceso de la presente invención se propone para producir productos que tienen características físicas únicas y distintivas y funcionalidad comparados con los productos fertilizantes previos. Específicamente los productos son composiciones homogéneas que proporcionan distribución de nutrientes uniforme máxima. Los tamaños de partículas expresados en términos de Números Guía de Tamaño (SGN) son controlados (es decir, en el rango de aproximadamente 70 a 280) y como se expresan en términos de índice de Uniformidad (Ul) son más uniformes y más consistentemente dimensionados que los productos previos. El termino Número de Guía de Tamaño (SGN) como es empleado en la presente, es el diámetro calculado de la "partícula promedio" expresada en milímetros al segundo decimal y luego multiplicado por 100. De manera más precisa, SGN es aquel tamaño de partícula que divide la masa de todas las partículas en dos mitades iguales, una que tiene todas las partículas de tamaño más grande y la otra mitad que tiene todas las partículas de tamaño más pequeño. Además, las composiciones compuestas granulares producidas mediante el presente proceso se han encontrado que son de flujo más libre por centímetro cuadrado (pulgada cuadrada) y que exhiben recogimiento reducido por pisadas y por la segadora mecánica en comparación con otros productos. Más significativamente, los productos producidos mediante los procesos de la presente invención han demostrado menos cultivo variante y menos quemadura potencial cuando se aplican al césped, comparados con los productos fertilizantes previos y son más consistentes en aplicaciones de esparcidores por gotas o rotatorios al césped. Las composiciones producidas empleando los procesos de la presente invención son esencialmente una materia de elección entre una amplia variedad de materias primas sólidas que incluyen fuentes de nutrientes vegetales primarios, secundarios y elementos menores, pesticidas, adyuvantes, otros aditivos deseables tales como rellenos. Así, el presente proceso proporciona un potencial virtualmente sin limite para producir productos granulares adecuados que tengan una amplio rango de relaciones de N-P-K al incorporar nutrientes de fósforo y/o potasio en los mismos, por ejemplo, como fuentes particuladas de P0s o K20 y, si es deseado, que incluyen una amplia variedad de otros nutrientes vegetales, micronutrientes, pesticidas y otros aditivos y adyuvantes. Los siguientes ejemplos son ilustraciones especificas de la practica de la invención de acuerdo con el _ proceso anterior. Todas las partes y porcentajes están en peso a menos que se indique de otra manera.

EJEMPLO 1 Una mezcla de reacción líquida de 1837 Kg de urea y 1134 Kg de un concentrado de urea formaldehído (UFC-63, una solución precondensada de formaldehído y urea que contiene cantidades substanciales de formaldehído puro y dimetilol urea) suministrada por Blagden Chemicals Ltd. fue introducida a un reactor por lotes de 3,000 litros. El pH de la mezcla líquida en el reactor fue ajustado a aproximadamente 8.0-9.0 mediante la adición de aproximadamente 30 Kg de hidróxido de sodio concentrado al 20% y la temperatura de la solución fue mantenida a aproximadamente 60-70°C. El contenido de agua de la solución fue de aproximadamente 15% en peso de agua. La mezcla líquida fue bombeada a un granulador cilindrico rotatorio (aproximadamente 1.6 metros por 6.1 metros (5.2 pies por 20 pies)) a una proporción de aproximadamente 3,000 Kg por hora. El granulador cilindrico también fue alimentado con las siguientes proporciones de alimentación de substratos secos: urea tratada para hacerla fluida - 160 Kg por hora; superfosfato simple o sencillo (SSP) - 389 Kg/hora; superfosfato triple - 213 Kg/hora; sulfato de potasa - 1928 Kg/hora; productos finos del proceso de reciclado -aproximadamente 14,000 Kg/hora. La mezcla líquida y 287 Kg/h de ácido sulfúrico concentrado al 20% fueron rociados a través de dos líneas separadas al lecho rodante de substratos secos en el granulador cilindrico. El ácido sulfúrico actuó como un catalizador para iniciar la formación de metilenureas a partir de la mezcla de reacción líquida. 500 Kg/h adicionales de vapor fueron agregados al granulador cilindrico para ayudar a dispersar la mezcla de reacción líquida sobre los substratos secos. La combinación del líquido de reacción y el vapor provocaron la aglomeración de los substratos secos en el lecho rodante del granulador. La composición de fertilizante compuesta resultante tuvo una apariencia cualitativamente húmeda y salió del granulador cilindrico a una temperatura de 75°C y un pH de 4.2. La composición de fertilizante combinada húmeda fue introducida a un secador cilindrico rotatorio calentado a fuego directo (aproximadamente 1.98 metros por 18.29 metros (6.5 pies por 60 pies) . El producto salió a una temperatura de 73°C (163°F) para producir un producto granular seco. Los productos finos (menos de 0.7 mm) fueron retirados del producto mediante el cribado y el producto resultante fue enfriado en un enfriador cilindrico rotatorio (aproximadamente 1.98 metros por 13.72 metros (6.5 pies por 45 pies)) a una temperatura de aproximadamente 31°C (98°F) . El producto enfriado fue cribado una vez más sobre una criba de 1.4 mm y una criba de 0.7 mm para retirar el producto de tamaño más grande y los productos finos . El producto de tamaño más grande fue triturado y fue reciclado (junto con los productos finos) nuevamente al granulador cilindrico. Los granulos de "tamaño correcto" fueron tratados con aceite y arcilla china bajo condiciones de operación estándar para finalizar la producción de los productos fertilizantes de NPK granulares homogéneos de la presente invención para el empaquetado y distribución. La composición de fertilizante combinada granular resultante tuvo un análisis de NPK de 19-3-19 con aproximadamente 76% de su nitrógeno derivado de metilenureas poliméricas. El nitrógeno de urea como 24% del total. El producto tuvo un SGN común de 96 con un Ul de 52.

EJEMPLO 2 El siguiente ejemplo ilustra el uso del proceso del Ejemplo 1 para producir un fertilizante compuesto granular que contiene nutrientes secundarios (magnesio y azufre) . Este también muestra la flexibilidad de la cantidad de nitrógeno polimérico posible con el proceso de la presente invención. La mezcla de reacción líquida del ejemplo 1 fue rociada a una proporción de 2047 Kg por hora en el granulador cilindrico rotatorio del ejemplo 1 sobre los siguiente substratos secos: urea -1425 Kg/h; fosfato de mono amonio (MAP) - 510 Kg/h; sulfato de potasa - 847 Kg/h; magnesita - 140 Kg/h; sulfato de magnesio - 1340 Kg/h; producto reciclado - 5500 Kg/h y productos finos del proceso reciclados - 10,000 Kg/h. El ácido sulfúrico (20%) también fue rociado a la proporción de 143 Kg/h sobre el lecho rodante de substratos secos para iniciar la reacción de metilenurea. El fertilizante granulado compuestos húmedo fue secado en el secador cilindrico rotatorio. La temperatura de salida fue de 75 grados C. El producto fue enfriado a 35 grados C y fue cribado. Los productos finales fueron tratados con aceite y arcilla. El análisis de NPK del producto final fue de 27-5-8 con 2.6% de magnesio (Mg) y 4.6% de azufre (S) . Las metilenureas contribuyeron a 40% del nitrógeno con la urea que contribuye 24% del nitrógeno. El producto tuvo un SGN de aproximadamente 90 con una Ul de aproximadamente 55.

EJEMPLO 3 El siguiente ejemplo ilustra el uso del proceso del ejemplo 1 para producir un fertilizante compuesto granular que contiene micronutrientes (fierro y manganeso) . La mezcla de reacción líquida del ejemplo 1 fue rociada a una proporción de 2920 Kg por hora en el granulador cilindrico rotatorio del Ejemplo 1 sobre los siguientes substratos secos: urea - 175 Kg/h; superfosfato triple - 336 Kg/h; sulfato de potasa - 1046 Kg/h; sulfato ferroso - 437 Kg/h; sulfato de manganeso - 161 Kg/h; producto reciclado -7220 Kg/h y productos finos del proceso reciclado - 9200 Kg/h. También fue rociado ácido sulfúrico (20%) sobre el lecho rodante de substratos secos para iniciar la reacción de metilenurea. Fue agregado vapor a la proporción de 180 Kg/h. El fertilizante granulado compuesto húmedo fue secado a 1.5% de humedad en el secador cilindrico rotatorio. La temperatura de salida fue de 74 grados C. El producto fue enfriado a 32 grados C y fue cribado sobre cribas de 1.2 mm y 2.2 mm. Los productos finales fueron tratados con aceite y arcilla. El análisis de NPK del producto final fue de 22-3-11 con 2% de fierro (Fe) y 1% de manganeso (Mn) . Las metilenureas contribuyeron con 76% del nitrógeno con la urea que contribuye 24% del nitrógeno. El producto tuvo un SGN de 135 con una Ul de 51.

EJEMPLO 4 Este ejemplo ilustra la producción de un fertilizante compuesto de nitrógeno con micronutrientes utilizando un mezclador/granulador en lugar de un granulador cilindrico. Una premezcla de polvos . micronutrientes es preparada al mezclar conjuntamente sulfato de cobre (13.3 % en peso), sulfato ferrosos (59.5% en peso), sulfato de manganesos (12.6% en peso), molibdato de sodio (4.4% en peso) y sulfato de zinc (9.2% en peso) . La premezcla de micronutrientes (775 Kg) es agregada a un mezclador mecánicamente agitado donde es rociada con 248 Kg de la mezcla de reacción líquida del Ejemplo 1. El ácido sulfúrico (concentración del ' 20%) es agregado en la cantidad de 17.4 Kg. La mezcla es agitada a una velocidad suficiente para impedir la aglomeración de partículas grandes. La mezcla • compuesta húmeda es secada en un secador rotatorio y subsecuentemente enfriada y cribada a un tamaño de partícula de 1.2-2.2 mm. El producto resultante tiene 8% de nitrógeno (17% de urea y 83% de metilenureas poliméricas), 14.2% de azufre, 3.3% de cobre (Cu), 13.3% de fierro (Fe), 4.0% de manganeso (Mn) , 2.0% de molibdeno (Mo) y 3.2% de zinc (Zn) . El producto tuvo un SGN de aproximadamente 135 con una Ul de aproximadamente 50.

EJEMPLO 5 Este ejemplo ilustra el uso de fuentes de fosfato líquido como una sustitución para los substratos de fosfato seco cuando se utiliza en combinación con otras fuentes de substrato seco. El proceso del ejemplo 1 es alimentado con la misma cantidad de mezcla de reacción líquida y substratos secos con la siguiente excepción. En lugar de usar superfosfato simple o sencillo seco y superfosfato triple seco, el fósforo es suministrado mediante 312 Kg/h de ácido fosfórico al 52% el cual es neutralizado con 66 Kg/h de amoníaco anhidro. La arena es agregada como un relleno a una proporciona de 385 Kg por hora. El producto resultante tuvo el mismo análisis NPK y las propiedades físicas como el producto del Ejemplo 1. Aunque la invención se ha descrito en sus formas preferidas con un cierto grado de particularidad, se va a entender que la presente descripción se ha elaborado a manera de ejemplo solamente. Números cambios en los detalles de las composiciones y las etapas de operación de los métodos y en las composiciones utilizadas en los mismos, serán evidentes sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, como es definido en las reivindicaciones adjuntas. El termino índice de Uniformidad (Ul) como es empleado en la presente, es la relación de los tamaños de "partículas pequeñas" a "partículas grandes" en el producto, esta relación es expresada en porcentaje. De manera más precisa, el Ul es la relación, 100 veces, de los dos tamaños extremos en el rango de partículas retenidas en el nivel del 95% y en el nivel del 10%. Un índice de Uniformidad (Ul) de 100 significaría que todas las partículas tienen el mismo tamaño. En un producto que tiene un índice de Uniformidad (Ul) de 50, las partículas pequeñas son la mitad de tamaño de las partículas grandes en la muestra.

Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso continuo para producir una composición de fertilizante combinada granular que comprende una fuente de nitrógeno en combinación con al menos un material seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar una mezcla de reacción líquida que no contiene amoníaco y que consiste esencialmente de urea y una fuente de formaldehído; introducir la mezcla de reacción líquida a un dispositivo de mezclado junto con un material de substrato seco esencialmente no absorbente seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos, mediante lo cual la mezcla de reacción líquida es aplicada continuamente sobre una superficie exterior del material de substrato seco esencialmente no absorbente; hacer reaccionar la mezcla de reacción líquida in situ para formar productos de reacción de metilenurea que promueven el enlace o unión del material de substrato a un compuesto granular mientras que simultáneamente se granula el material de substrato, bajo condiciones de bajo esfuerzo cortante, a medida que la mezcla de reacción líquida se hace reaccionar para forma una composición de fertilizante combinada granular. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de mezclado es un granulador cilindrico y la mezcla de reacción líquida es aplicada al material de substrato seco en el granulador cilindrico. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla de reacción líquida de urea y formaldehído es preparada al mezclar urea y un concentrado de urea formaldehído líquido a un pH de aproximadamente 7.0-10.0 y a una temperatura de aproximadamente 60-85°C. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el concentrado de urea formaldehído és una solución precondensada de formaldehído y urea que contiene cantidades sustanciales de formaldehído puro y dimetilol ureas . 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reacción in situ de la mezcla de reacción líquida es catalizada con ácido. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de fósforo es seleccionada del grupo que consiste de superfosfatos simples o sencillos, superfosfatos triples, fosfatos de calcio, nitrofosfatos, fosfatos de potasio, fosfatos de amonio, superfosfatos amoniacales y mezclas de los mismos. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de potasio es seleccionada del grupo que consiste de muriato de potasa, sulfatos de potasio, fosfatos de potasio, hidróxidos de potasio, nitratos de potasio, carbonatos y bicarbonatos de potasio, sulfatos de potasio magnesio y mezclas de los mismos. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de nutrientes secundarios es seleccionado del grupo que consiste de azufre elemental, sales de calcio y magnesio y mezclas de los mismos. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las sales son seleccionadas del grupo que consiste de fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos y mezclas de los mismos. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de micronutrientes es seleccionada del grupo que consiste de sales de fierro, manganeso, cobre, boro, zinc y molibdeno y mezclas de los mismos. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las sales son seleccionadas del grupo que consiste de fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos, boratos, molibdatos, quelatos de micronutrientes y mezclas de los mismos. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los quelatos de micronutrientes son quelatos de EDTA. 13. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de fertilizante combinada granular que resulta de hacer reaccionar simultáneamente la mezcla de reacción líquida in situ y granular el material de substrato es un compuesto húmedo y el compuesto húmedo es secado para producir partículas de fertilizantes compuestas esencialmente no friables secas, duras . 1 . El proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizadas porque las partículas de fertilizante combinadas, esencialmente no friables, secas, duras, son cribadas para retirar las partículas de tamaño más pequeño y tamaño más grande . 15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque las partículas de tamaño más pequeño retiradas son recicladas para utilizarse como material de substrato seco en la etapa simultánea de reacción in situ y granulación. 16. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque las partículas de tamaño más pequeño retiradas son tritura-das y recicladas como material de substrato seco en la etapa simultánea de reacción in situ y granulación. 17. Una composición de fertilizante combinada granular, esencialmente no friable, homogénea, que comprende una fuente de nitrógeno en combinación con por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos, caracterizada porque es producida mediante un proceso continuo que comprende las etapas de: proporcionar una mezcla de reacción líquida que no contiene amoníaco y que consiste esencialmente de urea y una fuente de formaldehído; introducir la mezcla de reacción líquida a un dispositivo de mezclado junto con un material de substrato seco esencialmente no absorbente seleccionado del grupo que consiste de una fuente de fósforo, una fuente de potasio, una fuente de nutrientes secundarios, una fuente de micronutrientes y mezclas de los mismos, mediante lo cual la mezcla de reacción líquida es aplicada continuamente sobre la superficie exterior del material de substrato seco esencialmente no absorbente; hacer reaccionar la mezcla de reacción líquida in situ para formar productos de reacción de metilenurea que promueven el enlace o unión del material del substrato a un compuesto granular mientras que se granula simultáneamente el material de substrato, bajo condiciones de bajo esfuerzo cortante, a medida que la mezcla de reacción líquida se hace reaccionar para formar una composición de fertilizante combinada granular. 18. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la mezcla de reacción líquida de urea y formaldehído es preparada al mezclar urea y un concentrado de urea formaldehído a un pH de aproximadamente 7.0-10.0 y a una temperatura de aproximadamente 60-85°C. 19. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el concentrado de urea formaldehído es una solución precondensada de formaldehído y urea que contiene cantidades sustanciales de formaldehído puro y dimetilol ureas. 20. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la reacción in situ de la mezcla de reacción líquida es catalizada con ácido. 21. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de fósforo es seleccionada del grupo que consiste de superfosfatos simples o sencillos, superfosfato triple, fosfatos de calcio, nitrofosfatos, fosfatos de calcio, nitrofosfatos, fosfatos de potasio, fosfatos de amonio, superfosfatos amoniacales y mezclas de los mismos. 22. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de potasio es seleccionada del grupo que consiste de muriato de potasa, sulfatos de potasio, fosfatos de potasio, hidróxidos de potasio, nitratos de potasio, carbonatos y bicarbonatos de potasio, sulfatos de potasio magnesio y mezclas de los mismos . 23. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de nutrientes secundarios es seleccionada del grupo que consiste de azufre elemental, sales de calcio y magnesio y mezclas de los mismos. 24. La composición de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque las sales son seleccionadas del grupo que consiste de fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos y mezclas de los mismos . 25. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la fuente de micronutrientes es seleccionada del grupo que consiste de sales de fierro, manganeso, cobre, boro, zinc y molibdeno y mezclas de las mismas.' 26. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque las sales son seleccionadas del grupo que consiste de fosfatos, óxidos, sulfatos, carbonatos, cloruros, nitratos, boratos, molibdatos, quelatos de micronutrientes y mezclas de los mismos . 27. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la composición de fertilizante combinada granular que resulta de hacer reaccionar simultáneamente la mezcla de reacción líquida in situ y granular el material de substrato es un compuesto húmedo y el compuesto húmedo es secado para producir partículas de fertilizante combinadas esencialmente no friables, secas, duras. 28. La composición de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque las partículas de fertilizante combinadas esencialmente no friables, secas, duras, son cribadas para retirar las partículas de tamaño más pequeño y de tamaño más grande. 29. La composición de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque las partículas de tamaño más pequeño retiradas son recicladas como un ingrediente seco para la etapa de reacción in situ y granulación. 30. La composición de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque las partículas de tamaño más grande retiradas son trituradas y recicladas como ingredientes secos para la etapa de reacción in situ y granulación. 31. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque tiene niveles de distribución de nitrógeno en donde el contenido de urea de la composición no es mayor que aproximadamente 30% (en peso) y el contenido de nitrógeno polimérico es por lo menos 40% (en peso) . 32. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el contenido de urea de la composición no es mayor que aproximadamente 30% (en peso) . 33. La composición de conformidad con la reivindicación 31, caracterizada porque el contenido de nitrógeno polimérico de la composición es por lo menos 50% (en peso) .