MXPA06006937A - Fertilizador granular que contiene nitrogeno de liberacion prolongada. - Google Patents

Abstract

Un fertilizador a base de fosfato amonico granular que contiene un componente de nitrogeno de liberacion lenta o prolongada introducido durante el proceso de granulacion utilizando una resina de formaldehido de urea soluble en agua, alcalina (UF).

Description

FERTILIZADOR GRANULAR QUE CONTIENE NITRÓGENO DE LIBERACIÓN PROLONGADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un fertilizador compuesto NPK o NP mejorado que tiene un componente de nitrógeno de liberación lenta o prolongada. La invención se refiere específicamente a un fertilizador de compuesto NPK o NP elaborado mediante granulación y aglomeración en aumento en donde se utiliza una solución de resina de formaldehído de urea para proporcionar una parte del componente de nitrógeno.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los fertilizadores compuestos NPK, un término normalmente utilizado para señalar fertilizadores que contienen los ingredientes: nitrógeno, fosfato y potasio, frecuentemente se han utilizado para proporcionar una aplicación de fundación de los nutrientes primarios antes de o al momento de plantarlos. Cuando se proporciona en una forma granular, homogénea, los fertilizadores compuestos se transportan fácilmente y se aplican. Los fertilizadores compuestos granulados también proporcionan una manera conveniente para introducir nutrientes secundarios, tales como calcio, magnesio y azufre, y micronutrientes que incluyen fuentes de boro, cobre, hierro, manganeso y zinc, en el suelo.

Desafortunadamente, la mayoría de los cultivos requieren nitrógeno adicional durante su ciclo de crecimiento que puedan aplicarse con el fertilizador compuesto granular estándar. Como resultado, la aplicación inicial del fertilizador compuesto generalmente debe seguirse por las aplicaciones subsecuentes de nitrógeno sincronizado para complicar los requisitos de nitrógeno del cultivo. A través de los años, la técnica anterior ha intentado disfrutar los beneficios de los fertilizadores compuestos granulares mientras que evita la complicación de aplicaciones repetidas de nitrógeno al formar aglomerados de fertilizadores tipo NPK con una fuente de liberación prolongada de nitrógeno. Un procedimiento ha sido revestir un fertilizador granular previamente preparado con sustancia poco soluble o insoluble en agua, generalmente auxiliada en el sellado de la superficie de la composición de fertilizador; véase por ejemplo EE. UU. 3,223,51 8; EE. UU. 3,477, 842; EE. UU. 4, 142,885; EE. UU 4,657,756 y 6,039,781 . Generalmente, los revestimientos en tales fertilizadores de liberación controlada actúan como una barrera química o física entre el núcleo nutritivo y el medio de crecimiento ambiental. Además del uso de revestimientos, la técnica anterior también ha propuesto una variedad de otros procedimientos para proporcionar un nitrógeno de liberación prolongada para fertilizadores granulares NPK. EE. UU. 5, 102,440 prepara una resina U-F fusionada (pH no especificado) utilizando una urea muy alta para la proporción de mol de reacción de formaldehído (2.4 a 1 3.3) y después rocía ia resina U-F fusionada sobre materias primas de fertilizador frío, finamente divididas, pequeñas alimentadas por separado en un granulador de tambor, de tal forma que la resina actúa como un aglutinante para aglomerar las materias primas para formar los granulos. Al utilizar micronutrientes, primarios y secundarios, una amplia diversidad de productos tipo NPK, que contienen altas concentraciones de urea libre con cierto nitrógeno de liberación lenta, pueden prepararse a propósito. EE. UU. 6,254,655 describe un procedimiento para elaborar un fertilizador granular en el cual los componentes de fertilizador seco convencionales, tales como fuentes fosforosas, fuentes de potasio y fuentes de micronutrientes se granulan en húmedo, tal como en un granulador de tambor giratorio, utilizando una mezcla líquida de urea y formaldehído (U: F relación molar de 1 .2: 1 a 3.5: 1 ). Un ácido también se agrega de tal forma que la urea y el formaldehído se reaccionan (condensan) en su sitio para formar los productos de reacción de urea de metileno simultáneamente con la granulación, de tal forma que los productos de reacción de metileno promueven la unión de los componentes de fertilizador sólido, seco. EE. UU. 6,464,746 describe la elaboración de un fertilizador de liberación lenta granular, con nitrógeno de liberación lenta, al mezclar partículas secas de nitrógeno de liberación lenta con partículas de una fuente de potasio, partículas secas de una fuente de fósforo, y opcionalmente partículas secas de una resina de urea- formaldehído para elaborar una mezcla homogénea de las partículas secas. Después, las partículas mezcladas se humectan con agua o una solución acuosa de urea para humectar la mezcla homogénea y granular los sólidos. Alternativamente, una suspensión acuosa de una resina de urea-formaldehído puede agregarse mientras que las partículas mezcladas se humectan. La resina de urea-formaldehído actúa de manera reportada como un aglutinante para los granulos. La Publicación de Solicitud de EE. UU. 2003/01 54754 describe la elaboración de un fertilizador de nitrógeno complejo, capaz de disminuir lentamente el nitrógeno, en forma de granulo, al preparar una dispersión de urea-formaldehído acuoso hecha a una U:F relación molar de 0.8: 1 a 2: 1 utilizando la condensación acida, agregando a la dispersión una solución de catalizador acuoso, tal como una solución de sulfato amónico, en una proporción en peso de 0.1 a 4%, controlando el pH de dispersión dentro de un rango de 4.0 a 7.0, y suministrando la mezcla de dispersión a un dispositivo de granulación para "secado reactivo", mientras que se recicla una parte triturada del producto como una semilla de crecimiento. EE. UU. 6,048, 378 describe la co-reacción del formaldehído acuoso, urea, y amonio mientras que se mantiene una temperatura entre 85 y 95°C, un pH entre 8 y 9 y por un período de tiempo entre 1 5 y 45 minutos. Estas condiciones de reacción se requieren para asegurar la reacción completa del formaldehído con la urea y amonio para formar una solución condensada líquida que contiene menos de 0. 1 por ciento de nitrógeno de amonio, y menos de 5 por ciento de nitrógeno de urea. A la solución condensada líquida, un catalizador deshidratante ácido se mezcla rápidamente en cantidades suficientes para reducir el pH de la solución a entre 3 y 4 y después mantener una temperatura de reacción deshidratante relativamente alta de entre 1 10 y 130°C, por un período de tiempo entre 1 y 1 0 minutos para dejar que más del 70 por ciento del nitrógeno se convierta en nitrógeno de liberación lenta y para dejar que suficiente agua se evapore para producir los sólidos particulados.

Después, la dispersión se neutraliza rápidamente. Los sólidos de fertilizador particulado seco, fino, tal como fertilizadores NPK, más del 90 por ciento del cual muestran diámetros más pequeños que 0.3 mm, cuantificando entre 0.05 y 4.00 veces el peso de los compuestos de urea de metileno sólido, pueden mezclarse en el reactor deshidratante después de que la reacción de deshidratación se ha iniciado y antes de la neutralización. EE. UU. 4,61 0,71 5 describe un proceso para preparar un fertilizador de nitrógeno de liberación lenta al reaccionar la urea y formaldehído en una fase acuosa a una U : F relación molar de 1 .2: 1 a 2: 1 y a un pH acídico variando de 2 a 4, por adición de una sustancia acida. La suspensión acuosa de forma urea resultante se mezcla así con otros materiales fertilizantes y con una parte del producto final (reciclado) y granulado a temperaturas que varían de 50° a 85°C. El pH del producto después se aumenta a un valor que varía de 5.8 a 7 por la adición de una sustancia alcalina para detener las reacciones de condensación, el producto se seca, y una parte de la misma se recicla para granulación. Mientras que la técnica anterior ha propuesto una variedad de maneras para suministrar fertilizadores granulares tipo NPK y NP con un componente de nitrógeno de liberación prolongada, permanece una necesidad continua de nuevos fertilizadores granulares NPK y NP que tienen nitrógeno de liberación prolongada y a nuevos procesos para elaborar tales fertilizadores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación esquemática de un proceso mediante el cual el fertilizador compuesto de NPK y NP de la presente invención que tienen un componente de nitrógeno de liberación prolongada o lenta puede prepararse. La Figura 2 es un esquema de un aparato a escala piloto utilizado para elaborar un fertilizador compuesto NPK de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA I NVENCIÓN La presente invención se refiere a una mejora en la producción de fertilizadores de ácido fosfórico y amonio; y más particularmente se refiere a un proceso mejorado para ia producción de un fertilizador a base de fosfato amónico granular, opcionalmente conteniendo sulfato amónico, sulfato de fosfato amónico, nitrato amónico, nitrato de fosfato amónico y una fuente de potasio. La presente invención se dirige más específicamente a un procedimiento de aglomeración y granulación de adición para elaborar tales fertilizadores compuestos de NP y NPK que contienen un componente de nitrógeno de liberación lenta o prolongada. De acuerdo a la presente invención, se utiliza una resina de urea-formaldehído (UF) soluble en agua, alcalina, como una materia prima en la que de otra forma se encuentra un procedimiento de aglomeración y granulación de adición convencional para elaborar un fertilizador de NPK o NP. Al introducir la resina UF soluble en agua, alcalina, en el proceso de granulación, un fertilizador NPK o NP se prepara teniendo un componente de nitrógeno de liberación prolongada. En una modalidad particular, una resina U-F soluble en agua, según se define a mayor detalle abajo, se agrega a un granulador-reactor (algunas veces referido como un amoniador-granulador) en el cual el ácido fosfórico reacciona con amonio para producir condiciones de granulación de adición, opcionaimente en la presencia de una o más materias primas de fertilizador convencionales, para producir el fertilizador granular mejorado de ia presente invención. En otra modalidad, la resina U-F soluble en agua se agrega a un granulador al cual también se agrega una fusión de fosfato de amonio o mezcla caliente producida en un reactor separado al contactar ácido fosfórico con amonio, el calor sensible de la fusión o mezcla de fosfato de amonio ayudando a establecer las condiciones de granulación de adición en el granulador, opcíonalmente en la presencia de una o más materias primas de fertilizador convencionales, para producir el fertilizador granular mejorado de la presente invención . Un aditivo clave para elaborar el fertilizador granular de NPK o NP de la presente invención es una resina U-F soluble en agua alcalina. Las resinas U-F solubles en agua adecuadas para utilizarse en la elaboración del fertilizador granulador de NPK o NP de la presente invención se elaboran al reaccionar el formaldehído, urea y opcionalmente, a pesar de preferentemente, amonio bajo condiciones alcalinas y en la ausencia de cualquier condensación acida. Tales materiales son líquidos, o pueden hacerse fluidos por la adición de calor. En la ausencia de ácido agregado, tales materiales no son termoestables. Una resina U-F soluble en agua, alcalina particularmente preferida, se describe y se reivindica en EE. UU . 6,632,262, los contenidos completos de la cual se incorporan en la presente para referencia. EE. UU 6,632,262 describe la reacción de formaldehído, urea, y amonio bajo condiciones alcalinas, a fin de evitar las condiciones de condensación acida, a una relación de formaldehído/urea/amonio de aproximadamente 0.6-1 /1 /0.25-0.35.

Debido a su preparación alcalina y nivel residual de alcalinidad, la resina preparada de acuerdo con EE. UU. 6,632,262 es una no termoestable y puede destilarse a concentración alta en sólidos sin originar el avance de resina y formación importante de productos de reacción insoluble en agua. Por ejemplo, un producto hecho a un contenido de nitrógeno inicial de 30% (a una concentración de sólidos de aproximadamente 70%) puede destilarse a un líquido que contiene 35% de nitrógeno. A su vez, este mismo líquido puede destilarse además para producir un material que contiene 38% de nitrógeno que, a pesar de que forma un gel a condiciones ambientales, puede fusionarse y permanecerá fusionado (fluido) a temperaturas arriba de 60°C (según se reconoce por aquellos expertos en la materia, las temperaturas del proceso no deberán ser demasiado altas para originar la descomposición del material). Otra resina U-F soluble en agua que puede utilizarse para elaborar el fertilizador de NPK y NP granular de la presente invención es el material de triazona descrito en EE. U U. 4, 554, 005, los contenidos completos de la cual se incorporan en la presente para referencia. EE. UU. 4,554, 005 describe la elaboración de un material de triazona en un método de dos etapas, bajo condiciones de reacción alcalinas, en las cuales la urea reacciona con formaldehído y amonio con la relación molar de urea a formaldehído variando de aproximadamente 1 .2 a 6.1 , y con amonio sobre un porcentaje en peso siendo preferentemente aproximadamente 3.0% a aproximadamente 3.5%, de tal forma que el nitrógeno total en solución varía entre aproximadamente 16 y 31 % en peso. Nuevamente, el producto de reacción es una resina U-F soluble en agua, alcalina. Todavía otras resinas U-F solubles en agua, alcalinas, que pueden utilizarse para elaborar el fertilizador de NPK y NP granular de la presente invención son los materiales de triazona solubles en agua descritos en EE. U U 4,599, 102 y EE.U U . 4,778, 510 , y los materiales U-F solubles en agua de EE. UU 3, 970,625, EE. UU 4,244,727 , EE. UU , 4,304,588 y EE.UU. 5,449, 394, los contenidos completos de las cuales también se incorporan en la presente para referencia. A medida que se conoce por aquellos expertos en la tecnología de fertilizador y particularmente la preparación de fertilizadores de NPK y NP granulares, los fertilizadores NPK y NP granulares se preparan convencionalmente al amoniar el ácido fosfórico. Una variedad de configuraciones se han utilizado en la técnica anterior para conducir la amoniación y la granulación relacionada y tales configuraciones también pueden utilizarse en los aspectos más amplios de la presente invención. De esta manea, en sus aspectos más amplios, la presente invención no se limita a ningún diseño o procedimiento en particular para formar el fertilizador granular de N PK o NP. A su vez, la característica esencial de la presente invención es la provisión de una resina U F soluble en agua alcalina como una de las materias primas, a fin de proporcionar un componente de nitrógeno de liberación prolongada al fertilizador granular de NPK o NP resultante. En el proceso convencional, el amonio reacciona con el ácido fosfórico y opcionalmente con ácido sulfúrico y/o ácido nítrico, para producir una mezcla fluida, una mezcla o fusión caliente. En este proceso, las alimentaciones de ácido (por ejemplo, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, etc. ) se neutralizan al menos parcialmente con el amonio que forma la mezcla o fusión acuosa caliente. El fluido amoniaco para la neutralización de ácido es típicamente amonio anhidro, ya sea en el estado gaseoso o líquido. También puede ser una solución de amonio acuoso, opcionalmente conteniendo cierta urea o nitrato amónico, según se conoce. El ácido fosfórico es ácido fosfórico de proceso ventajosamente húmedo en una concentración que varía de aproximadamente 30 a 54% de P2O5 o es una mezcla acida que contiene ácido fosfórico. Según se señala anteriormente, también es posible para que el ácido sulfúrico y/o ácido nítrico se mezclen con el ácido fosfórico y se introduzcan al mismo tiempo. Las reacciones de neutralización entre estos ácidos y el amonio se logran por una cantidad sustancial del calor que se desarrolla. Las reacciones de amoniación pueden conducirse principalmente antes del granulador, dentro del granulador o la amoniación pueden dividirse entre un reactor de amoniación separado y el granulador. En el último caso, cierto amonio puede inyectarse en lo húmedo, moviendo el material sólido en el granulador a fin de neutralizar la acidez residual del fosfato, o aumentar más la relación atómica N/P del fosfato amónico. Un aparato granulador proporcionado con medios para inyectar amonio bajo el lecho de producto se refiere comúnmente como un "amoniador-granuladoY EE. UU 3,825,414 y EE. UU. 3,985,538 describen un procedimiento bien conocido para elaborar tales fertilizadores granuladotes de N PK y NP en los cuales la amoniación se conduce separada del granulador y el fosfato de amonio fusionado se introduce después en el granulador. Los contenidos completos de estas patentes se incorporan en la presente para referencia. Este proceso conocido puede adaptarse para utilizarse en relación con la presente invención al agregar un líquido de resina U F soluble en agua, alcalina, como un ingrediente adicional. En la práctica preferida, la resina UF podría agregarse directamente al granulador de tambor (por ejemplo, amasadora) como una alimentación separada de la fusión o mezcla caliente de ácido fosfórico con amonio, de los sólidos reciclados y de las materias primas secas. En algunos casos, también puede ser posible agregar la resina UF en el reactor de fosfato amónico (por ejemplo, conducto). En la preparación de fertilizadores de N PK, también se sabe utilizar un reactor tubular a fin de proporcionar contacto entre el ácido fosfórico y amonio, y separar el vapor de agua creado de la mezcla producida en una ciclona, según se describe en EE. UU. 2,755, 176 y EE. UU. 3,31 0, 371 . El reactor también puede comunicarse directamente con un granulador sin separar primero el vapor de agua, según se describe en la Pat. de EE. UU. No. 3,954,942. EE. UU. 2,729,554 es un ejemplo de un proceso y aparato relacionado en donde la amoniación y granulación se conducen en un recipiente único. Los contenidos completos de esta patente también se incorporan en la presente para referencia.

Todavía otro proceso y ajustes de equipo relacionado para preparar los fertilizadores compuestos de NPK y NP pueden encontrarse en los Capítulos 1 2 y 16 del Manual de Fertilizador (UNIDO) , 3a Edición, Kluwer Academia Pubiishers (1998), pp. 354-383 y 432-455, los contenidos de las cuales se incorporan en la presente para referencia. En cualquier caso, en la práctica amplia de la presente invención la mezcla o fusión producida como una consecuencia de la reacción de amoniación se combina así con la resina UF soluble en agua, alcalina, y con material reciclado (consistente de partículas finamente divididas usualmente del extremo de tallo de la planta) y con otras materias primas secas (tales como fuente de potasio y otros nutrientes secundarios opcionales y micro-nutrientes) en un granulador de tal manera que a fin de originar la adición, así como también la aglomeración del material seco y el líquido hacia los granulos. Esta etapa de adición/aglomeración podría hacerse en un tambor granulador giratorio, una amasadora, u otro dispositivo que proporciona contacto adecuado entre los materiales líquidos y secos para originar la formación de granulos. El material descargado del granulador después se segrega por tamaño. Las partículas dimensionadas pueden triturarse y reciclarse con partículas de bajo tamaño de regreso al granulador como material de semilla. En el proceso de granulación convencional, el sistema usualmente se carga parcialmente con ingredientes secos, tales como sólidos reciclados o materias primas secas, antes de que se inicie la granulación. La técnica anterior ha utilizado un amplio rango de proporciones recicladas para conducir los procesos de granulación y la presente invención no se limita a ningún modo particular de operación. Los ensayos preliminares han sugerido que el material reciclable a una relación de desde aproximadamente 20 a 60 partes de reciclado a cada 1 00 partes de materia prima (en una base seca) alimentada hacia el sistema (mismo como la salida dei sistema) usualmente deberá ser adecuado. Las relaciones de reciclaje más alto también se han utilizado en la técnica anterior y no se excluyen. Los expertos también reconocen que el mantener una proporción adecuada de alimentaciones líquidas y sólidas en el granulador es una manera de proporcionar granulación eficaz. La presente invención no impone ninguno de los requisitos específicos sobre lo que de otra forma es práctica convencional en este aspecto. Mientras que una relación adecuada depende de la naturaleza específica y proporción de las materias primas y sus contenidos húmedos, en varios casos, la masa de materiales sólidos es frecuentemente de cualquiera desde aproximadamente 5 a 1 5 veces el peso de líquidos agregados. Sin considerar que la reacción tiene lugar, la reacción de amoniación entre el amonio y el ácido fosfórico (y el ácido sulfúrico opcional y ácido nítrico) genera una cantidad considerable de calor que contribuye al secado de la fase líquida, originado que los sólidos adicionales se estratifiquen sobre las partículas sólidas no disueltas (material de semilla reciclado y materia prima). Este es el proceso de estratificación que se refiere como granulación de adición. Además, la presencia de líquido de la amoniación, y en la presente invención la presencia de la resina UF soluble en agua, alcalina líquida, origina que pequeñas partículas se adhieran sobre partículas más grandes. Este proceso se refiere comúnmente como aglomeración. A medida que las partículas caen a través del granulador, tanto la adición como aglomeración continúan a medida que el líquido adicional se reviste sobre partes externas de las partículas y partículas más pequeñas se depositan sobre las mismas, se secan, se estratifican, y se vuelven a secar, repetitivamente. El calor adicional también puede agregarse al sistema mediante la introducción opcional de aire caliente u otro gas inerte, vapor o agua caliente, o por calentamiento indirecto para complementar el calor derivado del calor de reacción . Generalmente, las temperaturas en ei rango de 70° a 1 00°C se encuentran en el granulador. El resultado es que el tamaño de partícula comienza a construirse por los efectos de aglomeración y estratificación, hasta que los tamaños de partícula deseados se obtienen. Usualmente, el efecto de estratificación puede observarse fácilmente en una sección transversal de los granulos acabados. Según se señala anteriormente, además del amonio esencial, el ácido fosfórico y resina líquida UF soluble en agua, alcalina, otras materias primas que se utilizarán comúnmente en la elaboración del fertilizador granular de la presente invención incluyen una fuente de potasio, otros ácidos, tales como ácido nítrico o sulfúrico, nutrientes secundarios y micro-nutrientes. Según se reconoce por aquellos expertos en la materia, algunos de estos materiales pueden agregarse convencionalmente, en solución o en dispersión, con el ácido con la resina UF, a pesar de que más usualmente pueden agregarse como sólidos secos al granulador. Una materia probablemente prima será una fuente de potasio. Las sales potásicas que pueden utilizarse con este proceso incluyen entre otras cosas cloruro potásico, sulfato potásico y nitrato potásico. El cloruro potásico del tamaño de partícula deseada puede obtenerse en cualquier manera conocida al triturar KCl burdo. NO es necesario utilizar KCl puro como materia prima. KCL de grado técnico, que contiene pequeñas cantidades de NaCI y/o MgCI2, también es usualmente aceptable. Otros materiales fertilizantes primarios que también pueden agregarse incluyen, por ejemplo, urea, sulfato amónico, nitrato amónico, y fosfatos amónicos. Los nutrientes secundarios comunes incluyen sales de magnesio (por ejemplo, más o menos sulfato de magnesio hidratado) y sales de calcio. Las sales micro-nutrientes que podrían suministrar elementos de indicio, incluyen sales de hierro, zinc, manganeso y boro. Dependiendo de las materias primas, el proceso de acuerdo a la presente invención es adecuado para la preparación de fertilizadores de NPK o NP de varias composiciones, tales como, por ejemplo, 17-17-17, 1 5-1 5-1 5, 20-10-10, 15-5-5, 16-4-8, 10-5-10, 1 2-6-12, etc. Las composiciones de fertilizador, las proporciones de ingredientes y lo similar se describen en Kira Othmer, Enciclopedia of Chemical Technology, Third Edition, 1980, Vol. 1 0, pp. 31 -125, la descripción de la cual se incorpora de tal modo para referencia al grado necesario para suplementar la presente invención. Una corriente de gases calientes típicamente atraviesa el aparato, preferentemente fluyendo en la misma dirección, o concurrentemente como el producto granular naciente. La zona de granulación/reacción alargada y confinada puede comprenderse de un aparato que se refiere típicamente como un "reactor tubular0 Tal aparato puede ser un cilindro vacío único que se proporciona en un extremo con entradas de tubo o conducto para introducir las materias primas. El cilindro o tubo también puede proporcionarse con elementos capaces de alterar o interrumpir el flujo de los fluidos, por ejemplo, miembros deflectores y espirales, acodados, curvados, y lo similar. Tales configuraciones se conocen por aquellos expertos en ia materia de fertilizador y no necesitan mayor descripción. La Figura 1 presenta un ajuste altamente esquemática de un proceso para elaborar el fertilizador granular NPK o NP de la presente invención que tiene un componente de nitrógeno de liberación prolongada. La zona de mezclador/granulador 20 y la zona de secado 30, por ejemplo, puede comprender tambores giratorios que tienen sus ejes longitudinales ligeramente inclinados con respecto a un plano horizontal. Según se muestra, la Figura 1 incluye cuatro zonas, una zona de reacción de amoniación 10, una zona de mezclador/granulador 20, una zona de secado 30 y una zona de clasificación de tamaño 40. En la práctica actual, la (s) función (es) conducida (s) en una o más de estas zonas puede (n) actualmente lograrse en una pieza de equipo única. Por ejemplo, las zonas 1 0 y 20 podrían consolidarse en un amoniador-granulador único del tipo conocido por aquellos expertos en la materia, tal como un recipiente de reacción de tambor giratorio. De esta manera, la representación funcional del proceso de acuerdo con la figura no se considerará como limitante del alcance de la invención. La zona de clasificación de tamaño 40 puede comprender un aparato de selección conocido que recibe los materiales granulares que se emiten desde la zona de secado 30 en el conducto 8 y típicamente se proporciona para la clasificación del material en tres fracciones, material dimensionado, granulos aceptables y finos. El material dimensionado puede triturarse y reciclarse junto con los finos hacia una entrada de ia zona de mezclador/granulador 20, representado esquemáticamente por el conducto 9. La zona de reacción de amoniación 1 0 se comunica con el mezclador/granulador 20, mostrado esquemáticamente por el conducto 4. El ácido fosfórico, a través del conducto 1 , se carga en zona de reacción de amonio 10 junto con amonio a través del conducto 2 para la reacción en la zona 10. El producto de fosfato de amonio (fusión o mezcla caliente) procede así a través de la zona de mezclador/granulador 20, esquemáticamente mostrado por el conducto 4. La otra materia prima esencial, una resina UF soluble en agua alcalina puede introducirse ya sea en o tanto en la zona de reacción de amoniación 10, a través del conducto 3, como más usualmente hacia la zona de mezclador/granulador 20 a través del conducto 5. Otras materias primas, tales como aditivos opcionales tales como nitrato amónico, cloruro potásico o urea, pueden introducirse en la zona de mezclador/granulador 20 a través del puerto de entrada 6 y distribuirse a lo largo de la zona de mezclador/granulador 20. Las materias primas sólidas, tal como el reciclaje, pueden introducirse en la zona de mezclador/granulador 20 a través del conducto 9. El aire seco caliente (u otra fuente de calor) puede cargarse ya sea en o tanto en la zona de mezclador/granulador 20 como la zona de secado 30, según se desee, a través de los conductos 1 1 y 1 2, respectivamente, mientras que los gases se descargan del mezclador/granulador 20 y zona de secado 30 según es necesario a través de las aberturas 13 y 14. Los gases emitidos a través de las aberturas 1 3 y 14 pueden procesarse en una manera conocida por aquellos expertos en la materia y no forma parte de la presente invención. El producto granular pasa de la zona de secado 30 hacia la zona de clasificación de tamaño 40, esquemáticamente mostrada como el conducto 8, en donde, según se señala anteriormente, el material se clasifica adecuadamente y ia fracción de producto aceptable se recupera por medio del conducto 1 5.

La preparación del fertilizador granular de esta invención no requiere ningún equipo nuevo o técnicas y puede producirse en instalaciones ahora utilizando la amoniación de ácido fosfático para elaborar los fertilizadores de NPK y NP, siendo posible llevar a cabo la producción necesaria que utiliza plantas existentes para la producción de fertilizadores de NPK y NP, al hacer solamente cambios pequeños y económicamente no sustanciales. Se entenderá que mientras que la invención se ha descrito en relación con las modalidades especificas de la misma, la descripción precedente y los ejemplos se pretende que ¡lustren, pero no limiten el alcance de la invención. Otros aspectos, ventajas y modificaciones serán aparentes para aquellos expertos en la materia a la cual pertenece la invención, y estos aspectos y modificaciones se encuentran dentro del alcance de la invención, la cual se limita solamente por las reivindicaciones anexas.

EJEMPLO 1 En un ensayo de escala de producción del proceso de esta invención, se intentó una formulación 16-4-8 (N PK) en un aparato de tambor de amoniador-granulador único de 20 ton/hr. La formulación y las materias primas utilizadas en este ensayo fueron como sigue: Lbs/ton Material % le Análisis 1 000 Sulfato amónico 21 % N 100 Ácido sulfúrico 93% 1 00 Ácido fosfórico 53% 50 Amonio anhidro 82% N 60 Fosfato monoamonio 50% P 206 Muriato de potasio 60% K 170 Sul-Po-Mag 22% K 32 Material de relleno (yeso, pie dra caliza) Na 120 Óxido de zinc 60% Zinc 260 Resina U F soluble en agua al leal ina 35% N 10 Agente de revestimiento Na 21 08 Total -108 Pérdidas de evaporación En la preparación de un fertilizador granular utilizando esta formulación, la resina UF soluble en agua alcalina (35N) se midió directamente hacia el tambor de granulación arriba de ia superficie de los materiales de lecho. Según se reconoce por los expertos, la granulación fue pH dependiente y un rango pH óptimo se obtuvo con la formulación descrita durante la ejecución de producción. Una escala de producción de 20 ton/hor se logró con 25% de las 16 unidades de N viniendo de la resina UF. Las propiedades físicas de los granulos preparados durante el ensayo fueron iguales a aquellas de la producción normal para este tipo de formulación (ausente la resina UF). Una vez que el proceso se señaló, la producción de este producto se continúo por aproximadamente 14-16 horas. Todo dicho, 45,000 Ibs de resina UF soluble en agua alcalina se granuló en 200 toneladas de material con un análisis final (NPK) de 14-4-7. El material de producto se secó fácilmente en el proceso al 1 % de contenido de humedad. No se observó aglomeración anormal con el producto acabado en el almacenamiento. El producto acabado también pareció mantenerse normal o mejor que la integridad granular normal.

EJEMPLO 2 Un ensayo a escala piloto también se condujo con una resina UF soluble en agua alcalina ((38 N). Cuatro ejecuciones de ensayo se hicieron con la siguiente formulación NPK 10-5-1 0: Porcentaje Utilizado Peso Uti lizado 1 . Ácido sulfúrico (78%) 7.5% 2.25 2. Amonio 2.3% 0.68 3. Sulfato amónico 1 1 .5% 3.45 4. Fosfato Monoamonio 1 0.5% 3.08 5. Muriato de Potasio 16.7% 5.01 6. Material de Relleno (sulfato de calcio) 44.8%) 1 3.43 7. Óxido de hierro 1 .4% 0.41 8. Resina alcalina UF 38 N 13.5% 4.05 Los materiales granulares se prepararon utilizando un tambor de granulación de 1 21 .92 centímetros de diámetro por 20.32 centímetros de profundidad. Se tomaron diez trayectorias de levantamiento de 0.635 centímetros de alto dentro del tambor. Dos bombas peristálticas separadas se utilizaron para medir los materiales líquidos (78% de ácido sulfúrico y resina UF líquida) al granulador. También un cilindro de amonio y regulador se utilizó con un rociador de amonio para inyectar gas amónico en el granulador (en los sólidos granulados). Un quemador y tanque de propano también se utilizó para calentar la corteza de tambor. Una pantalla vibradora Sweco se utilizó para seleccionar los grupos de material. El tamaño de pantalla fue -6 + 12 malla Tyler. La Figura 2 ilustra la configuración del aparato. Cada grupo consistió de producir el 1 0-5-1 0 con la adición del 93% de resina UF soluble en agua alcalina sólida. Todos los ingredientes secos se pesaron y se agregaron al tambor de granulación por la formulación anteriormente mencionada y se dejaron mezclar. El calor se aplicó al tambor, y el lecho se precalentó a 21 5°F (1 83°C). La resina U F soluble en agua alcalina se colocó en un horno de laboratorio y se calentó a 180°F (82°C) para disminuir su viscosidad a medida que podría introducirse como un fluido. Una vez que las materias primas se precalentaron a 21 5°F ( 1 83°C), el 78% de ácido sulfúrico y la resina UF soluble en agua alcalina se agregaron al granulador utilizando las bombas peristálticas. La presión de amonio se fijó a 6 psig y el gas amónico se inyectó en el lecho de material utilizando el rociador de amonio. Una vez que los granulos comenzaron a formarse, el pH del material se midió como 5.3 y la temperatura de lecho midió 240°F (1 15°C). Los materiales permanecieron en flujo a lo largo de la ejecución completa. Una vez que toda la resina UF soluble en agua alcalina y el ácido se introdujeron al lecho, el amonio continúo inyectándose hasta que el pH final del material se midió por ser 5.8. El lecho de los materiales continúo enrollándose en el granulador mientras que se aplica calor a la corteza externa del tambor hasta que el producto se secó. Los granulos se removieron por el tambor y se cribaron -6 + 1 2 malla para separar el producto del tamaño global y material de bajo tamaño. El fertilizador de liberación extendía de resina UF soluble en agua alcalina se agregó exitosamente al proceso estándar de la producción de 10-5-10 de fertilizador de tal forma que 50% del nitrógeno total fue en una forma de liberación lenta. Los granulos de fertilizador que contienen resina UF soluble en agua alcalina tuvieron buenas características físicas de superficie. El producto no fue pegajoso una vez que el material se secó a 1 80°F (82°C) después se enfrió a 120°F (49°C). Los granulos de fertilizador que contienen resina UF soluble en agua alcalina también tuvieron buena dureza de granulo. La presente invención se ha descrito con referencia a las modalidades específicas. Sin embargo, esta solicitud se pretende que cubra aquellos cambios y sustituciones que pueden hacerse por aquellos expertos en la materia sin alejarse del espíritu y el alance de la invención. Al menos que se indique específicamente de otra forma, todos los porcentajes son en peso. A lo largo de ia especificación y en las reivindicaciones el término "aproximadamente" se pretende que comprenda + o -5%.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un fertilizador granular elaborado al amoniar el ácido fosfórico en la presencia de una resina que contiene líquido alcalino al reaccionar formaldehído, urea y opcionaimente amonio, el contenido de sólidos de dicho líquido siendo de tal forma que el calor de dicha amoniación es suficiente para remover el agua residual de dicho líquido.
2. 2. Un proceso para elaborar un fertilizador granular que comprende contactar el ácido fosfórico y amonio en la presencia de un líquido alcalino que contiene una resina elaborada al reaccionar formaldehído, urea y opcionalmente amonio, el contenido de sólidos de dicho líquido siendo de tal forma que el calor de la amoniaci?n de dicho ácido fosfórico es suficiente para remover el agua residual de dicho líquido y producir un fertilizador granular.
3. 3. Un proceso para elaborar un fertilizador granular que comprende contactar el ácido fosfórico y amonio en la presencia de un producto de reacción alcalino líquido de urea-formaldehído elaborado previamente al reaccionar formaldehído, urea y opcionalmente amonio en la ausencia de la condensación acida, los contenidos sólidos de dicho producción de reacción alcalino líquido de urea-formaldehído siendo de tal forma que el calor de amoniar dicho ácido fosfórico es suficiente para remover el agua residual de dicho líquido y producir un fertilizador granular.
4. 4. Un proceso para elaborar un fertilizador granular que comprende amoniar el ácido fosfórico y utilizar el calor de dicha amoniación para ayudar a la granulación de un producción de reacción alcalino líquido de urea-formaldehído previamente elaborado al reaccionar formaldehído, urea y opcionalmente amonio en ia ausencia de dicha condensación acida, el contenido de sólidos de dicho producto de reacción alcalino líquido de urea-formaldehído siendo de tal forma que dicho calor ayuda a la remoción de agua residual de dicho líquido suficiente para producir un fertilizador granular.
5. 5. En un proceso para la elaboración de un fertilizador granular NPK o NP opcionalmente conteniendo urea, sulfato amónico, nitrato amónico, cloruro potásico, sulfato potásico, y mezclas de los mismos, al amoniar el ácido fosfórico y después granular el fosfato amónico resultante, la mejora comprendiendo incluir durante la etapa de granulación una resina líquida de urea-formaldeh ído soluble en agua, alcalina.
6. 6. Un fertilizador granular y su método de preparación en el cual una resina de urea-formaldehído soluble en agua, alcalina elaborada al co-reaccionar la urea, formaldehído y amonio, y que contiene material de triazona, se agrega a un granulador con fosfato amónico previamente elaborado al reaccionar formaldehído, urea y opcionalmente amonio en la ausencia de la condensación acida.