WO2020070347A1 - Procedimiento de obtención de un fertilizante fosfatado granulado y fertilizante fosfatado así obtenido - Google Patents
Procedimiento de obtención de un fertilizante fosfatado granulado y fertilizante fosfatado así obtenidoInfo
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- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
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Definitions
- the present invention relates to a process for obtaining a granular phosphate fertilizer from phosphoric rock, as well as to the phosphate fertilizer obtained by said process.
- the invention provides a process for obtaining a granular phosphate fertilizer, as a source of phosphorus, for direct application in agriculture, from natural raw materials such as phosphoric rock, a source of natural carbon, a metabolic inducer of solubilizing microorganisms of phosphorus and water.
- the biological fertilizer obtained according to the procedure of the invention is a product rich in available phosphorus (assimilable) and can be used as an organic amendment in agricultural and / or forest soils or it can be mixed with other materials to obtain a complex fertilizer product or a fertilizer organo-mineral (mixture or combination of mineral and organic fertilizers).
- Phosphorus as an essential nutrient for plants, can only be used if it is in assimilable form.
- soluble phosphoric fertilizers when soluble phosphoric fertilizers are applied with a view to enriching the phosphorous content of the soil solution, most of the time it changes to less soluble forms, being retained or fixed, making it unusable by the plant.
- This phenomenon varies between the different soils and regions of the world, but, where it is intense, doses of phosphorus high enough to saturate the fixation points of this nutrient and maintain an adequate concentration of it in the soil solution or use amendments should be applied. that decrease the phosphorus binding capacity (Sánchez, 1976).
- a small concentration of phosphorus in the soil solution is generally adequate for the normal development of plants.
- Fox and Kamprath (1970) and Barber (1995) have suggested that a concentration of 0.2 ppm phosphorus is sufficient for optimal growth.
- the concentration of phosphorus in the soil solution that is in contact with the roots must be continually renewed throughout the growth cycle.
- Phosphoric rock deposits exist throughout the world and some are exploited mainly as raw material for the production of water-soluble phosphate fertilizers (FAO BULLETIN 13: FERTILIZERS AND VEGETABLE NUTRITION, 2007, ISBN 978-92-5-305030-7).
- phosphoric rocks are the commercial source of phosphorus used as a raw material for the manufacture of phosphate fertilizers and other chemicals. Unlike other basic products such as iron, copper, and sulfur, phosphoric rocks have little opportunity for replacement or recycling. They occupy the second place (excluding coal and hydrocarbons) in gross weight and volume in international trade. The fertilizer industry consumes about 90 percent of the world's production of phosphoric rock.
- Sulfuric acid and phosphoric rock are the raw materials for the production of simple superphosphate and phosphoric acid.
- Phosphoric acid is an important intermediate product to produce triple superphosphate and ammonium phosphates.
- High-concentration NPK compound fertilizers currently form the main basis of the global fertilizer industry (Engelstad and Hellums, 1993; UNIDO and IFDC, 1998).
- the phosphoric rocks of sedimentary origin are suitable for direct application because they consist of widely open and weakly consolidated aggregates of microcrystals with a relatively large specific area. They present a considerable proportion of isomorphic substitution in the crystal lattice and contain accessory minerals and impurities in varying amounts and proportions.
- Various authors have indicated that these rocks are suitable for direct application to soils under certain conditions (Khasawneh and Dol ⁇ , 1978; Chien, 1992; Chien and Friesen, 1992; Chien and Van Kauwenbergh, 1992; Chien and Menon, 1995b; Rajan et al., 1996; Zapata, 2003).
- the practice of direct application of various sources of phosphoric rocks as fertilizers has many advantages:
- Phosphoric rocks are natural minerals that need minimal metallurgical processing. The direct application of phosphoric rocks avoids the traditional process of wet acidification to produce water soluble phosphate fertilizers and avoids the production cycle of polluting wastes such as phospho-gypsum and greenhouse gases, resulting in energy savings and protecting the environment from industrial pollution. • As natural products, phosphoric rocks can be used in organic farming.
- phosphoric rocks are sources of various nutritive elements in addition to phosphorous. They are commonly applied to improve the phosphoric level of the soil, but when they are solubilized they also release other nutrients present in the rock, improving the biological activity of the soil and the accumulation of carbon in the soil, helping to improve its physical and chemical properties. In this way, phosphoric rocks play an important role contributing to the improvement of soil fertility
- phosphate fertilizers of normal superphosphate or simple superphosphate are obtained (product obtained by reaction of the crushed mineral phosphate with sulfuric acid and which contains, as essential components, monocalcium phosphate and calcium sulfate9 or triple superphosphate (obtained by reaction of the crushed mineral phosphate with phosphoric acid and containing, as an essential component, monocalcium phosphate).
- biological processes represent significant energy savings compared to chemical methods and, at the same time, they are much less aggressive from an environmental point of view.
- anaerobic microbial fermentation must be carried out from different sources of phosphorus (see for example document US2008 / 0105018 A1), which which makes it necessary to have specific industrial facilities, such as fermentation reactors, which represent a significant investment both in assets and in high-cost raw materials (see for example patent application EP1698595 A1).
- the present invention solves the mentioned disadvantages of the procedures known from the current state of the art, providing a process for obtaining a granular phosphate fertilizer, as a phosphorous source, for direct application in agriculture, from natural raw materials such as phosphoric rock , a natural source of carbon, a metabolic inducer of phosphorus-solubilizing microorganisms and water, optionally together with other additional phosphorous-solubilizing microorganisms.
- the invention relates to a process for obtaining a granular phosphate fertilizer from natural raw materials such as phosphoric rock, a natural carbon source, such as lenonardite, coal, anthracite, lignite or the like, a metabolic inducer of phosphorus-solubilizing microorganisms and water, optionally together with other additional phosphorus-solubilizing microorganisms.
- natural raw materials such as phosphoric rock, a natural carbon source, such as lenonardite, coal, anthracite, lignite or the like
- a metabolic inducer of phosphorus-solubilizing microorganisms and water optionally together with other additional phosphorus-solubilizing microorganisms.
- the method of the invention optionally allows the incorporation of phosphorus-solubilizing microorganisms, as well as organic matter to accommodate them, and inducers that enhance the solubilization of phosphorus by microorganisms already present in the soil.
- the chemical action of strong acids is replaced by the biological action of microorganisms regarding the desired soluble phosphorus effect.
- the elimination of the strong acid itself from the procedure allows the incorporation of metabolic inductors for the phosphorus-solubilizing microorganisms present in the soil, due to the pH of the product obtained by said procedure.
- the invention relates to a biological fertilizer obtained by said procedure, a fertilizer that contains a high proportion of available phosphorus and suitable for use as an organic amendment in agricultural and forest soils and / or to be mixed with other materials. in order to obtain an organo-mineral fertilizer.
- the invention provides a process for obtaining a granulated phosphate fertilizer that includes the steps of: i) Granulating in a ground phosphoric rock granulator with a particle size between 100 and 500 pm and a humidity between 1 and 2%, a natural source of carbon in the ground state with a particle size between 0.1 and 1 mm and a humidity of 25 to 35%, a metabolic inducer of microorganisms that solubilize phosphorous and water;
- the starting materials are introduced into the granulator in a proportion of 50-80% by weight of phosphoric rock, 20-40% by weight of a natural carbon source, a metabolic inducer of phosphorus-solubilizing microorganisms in a proportion of between 3% and 7% and water in a proportion by weight of at least 10%.
- the metabolic inducer is provided to promote the growth of phosphorus-solubilizing microorganisms, both those present in the soil, and those optionally provided in stage vii) of the procedure, and with it, improve the solubilization of phosphorus by these in the granule.
- metabolic inducers can be selected from known metabolic inducers, such as amino acids, monosaccharides, disaccharides and natural organic acids, for example citric acid, gluconic acid or lactic acid.
- the metabolic inducers are preferably applied as liquids to the granules and in a proportion of between 5% and 7%, sufficient for the biostimulation of the microorganisms, but insufficient for the direct solubilization of phosphorus.
- the first stage of drying ⁇ i) of the granulate is carried out by means of a hot air stream progressively heated from 50 ° C to 290 ° C. This progressive heating, without the use of vein burners and flame front, allows a gradual dissipation of moisture, avoiding rapid water vaporization, which can cause the granules to break or crack.
- the passage of a dry air stream at room temperature allows a progressive cooling of the granules and facilitates a first curing thereof, giving it a certain hardness and avoiding its agglomeration or caking.
- the phosphoric rock is selected from a phosphoric rock with the following characteristics:
- Phosphoric rocks with these characteristics come, for example, from Morocco and Western Sahara.
- the natural carbon source is selected from Leonardite, with the following characteristics:
- the invention also refers to the biological fertilizer obtained by said procedure, a fertilizer that contains a high proportion of available phosphorus and suitable for use as an organic amendment in agricultural and forest soils and / or to be mixed with other materials in order to obtain an organo-mineral fertilizer.
- the phosphate fertilizer granules obtained contain 25% of total P 2 O 5 with humic acids and have a high hardness, much higher than that obtained in direct granulation processes without acid, between 6 and 15 times higher, and close to obtained with known acid granulation processes.
- hardness is resistance to breakage, abrasion and impact.
- a high hardness prevents the fertilizer granules from fracturing during the handling, storage and distribution processes and its resistance to abrasion prevents the formation of dust.
- This variable of hardness of a granule is of vital importance in granulated products, since these are racked in different stages until they are dosed, stages during which the granule can deteriorate due to low hardness.
- the invention also provides the use of the granulated phosphate fertilizer obtained according to the process of the invention as an organic amendment in agricultural and forest soils and / or to be mixed with other materials in order to obtain complex fertilizer product or an organo-mineral fertilizer.
- the field dosage of the granulated phosphate fertilizer depends on the type of crop, for example for a cereal between 150 kg / ha and 300 kg / ha and for corn between 500 kg / ha and 700 kg / ha.
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Abstract
La invención proporciona un procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado, como fuente de fósforo, para la aplicación directa en agricultura, a partir de las materias primas naturales roca fosfórica, una fuente de carbono, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua.
Description
PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE UN FERTILIZANTE FOSFATADO GRANULADO Y FERTILIZANTE FOSFATADO ASÍ OBTENIDO
La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de un fertilizante fosfatado granulado a partir de roca fosfórica, así como al fertilizante fosfatado obtenido mediante dicho procedimiento.
Más concretamente, la invención proporciona un procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado, como fuente de fósforo, para la aplicación directa en agricultura, a partir de materias primas naturales como son roca fosfórica, una fuente de carbono natural, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua.
El fertilizante biológico obtenido de acuerdo con el procedimiento de la invención es un producto rico en fósforo disponible (asimilable) y puede emplearse como enmienda orgánica en suelos agrícolas y/o forestales o puede mezclarse con otras materias para obtener un producto fertilizante complejo o un abono organo- mineral (mezcla o combinación de abonos minerales y orgánicos).
El fósforo, como nutriente esencial para las plantas, solo puede ser aprovechado si se encuentra en forma asimilable. A este respecto, cuando se aplican fertilizantes fosfóricos solubles con vistas a enriquecer el contenido de fósforo de la solución del suelo, generalmente la mayor parte pasa a formas menos solubles, quedando retenido o fijado, haciéndose poco aprovechable por la planta. Este fenómeno varía entre los diferentes suelos y regiones del mundo, pero, donde es intenso, deben aplicarse dosis de fósforo suficientemente elevadas como para saturar los puntos de fijación de este nutriente y mantener una concentración adecuada del mismo en la solución del suelo o emplear enmiendas que disminuyan la capacidad de fijación de fósforo (Sánchez, 1976).
La fisico-química del fósforo en los suelos minerales es bastante compleja debido a la ocurrencia de una serie de reacciones simultáneas e instantáneas tales como solubilización, precipitación, adsorción (retención)/desorción y oxido-reducción.
Los compuestos solubles del fósforo presentan reactividad muy alta, solubilidad baja y movilidad reducida. La mineralización e inmovilización son procesos importantes del ciclo del fósforo en los suelos con alto contenido de materia orgánica (Black, 1968; FAO, 1984). Cuando se aplica al suelo un fertilizante fosfatado soluble en agua, este reacciona rápidamente con los compuestos del suelo. Los productos resultantes son compuestos de fósforo menos solubles y el fósforo que es adsorbido sobre las partículas coloidales del suelo (FAO, 1984). Una pequeña concentración de fósforo en la solución del suelo es por lo general adecuada para el desarrollo normal de las plantas. Por ejemplo, Fox y Kamprath (1970) y Barber (1995) han sugerido que una concentración de 0,2 ppm de fósforo es suficiente para un crecimiento óptimo. Sin embargo, para que las plantas absorban las cantidades de fósforo necesarias para producir buenos rendimientos, la concentración de fósforo en la solución suelo que está en contacto con las raíces debe ser renovada continuamente durante todo el ciclo de crecimiento.
Los fertilizantes fosfatados solubles en agua tales como los superfosfatos son fabricados y comúnmente recomendados para corregir las deficiencias fosfóricas; sin embargo, la mayoría de los países en desarrollo deben importar estos fertilizantes, los que se encuentran en cantidades limitadas y representan un gran desembolso para los pequeños agricultores. Además, la intensificación de la producción agrícola requiere la aplicación de fósforo no sólo para aumentar la producción de los cultivos sino también para mejorar el nivel de este elemento en los suelos y así evitar una mayor degradación de los mismos. Por lo tanto, es imperativo explorar fuentes fosfóricas alternativas. Bajo ciertas condiciones de suelo y de clima, la aplicación directa de las rocas fosfóricas, especialmente si se hallan disponibles localmente, ha demostrado ser una alternativa interesante a los superfosfatos, tanto agronómica como económicamente, ya que estos últimos son de mayor costo. Existen depósitos de roca fosfórica en todo el mundo y algunos son explotados principalmente como materia prima para la producción de fertilizantes fosfatados solubles en agua (BOLETÍN FAO 13: FERTILIZANTES Y NUTRICIÓN VEGETAL, 2007, ISBN 978-92-5-305030-7).
Habitualmente, las rocas fosfóricas son la fuente comercial de fósforo utilizada como materia prima para la fabricación de fertilizantes fosfatados y otros productos químicos. A diferencia de otros productos básicos como el hierro, el cobre y el azufre, las rocas fosfóricas tienen escasa oportunidad de sustitución o de reciclado. Ocupan el segundo puesto (excluidos el carbón y los hidrocarburos) en peso y volumen brutos en el comercio internacional. La industria de los fertilizantes consume cerca del 90 por ciento de la producción mundial de roca fosfórica. El ácido sulfúrico y la roca fosfórica son las materias primas para la producción del superfosfato simple y del ácido fosfórico. El ácido fosfórico es un importante producto intermediario para producir el superfosfato triple y los fosfatos de amonio. Los fertilizantes compuestos N-P-K de alta concentración constituyen actualmente la base principal de la industria mundial de los fertilizantes (Engelstad y Hellums, 1993; UNIDO e IFDC, 1998).
Las rocas fosfóricas de origen sedimentario son aptas para aplicación directa porque consisten en agregados de microcristales ampliamente abiertos y débilmente consolidados, con un área específica relativamente grande. Presentan una proporción considerable de sustitución isomórfica en la red cristalina y contienen minerales accesorios e impurezas en cantidades y proporciones variables. Diversos autores han indicado que estas rocas son adecuadas para la aplicación directa a los suelos bajo ciertas condiciones (Khasawneh y Dolí, 1978; Chien, 1992; Chien y Friesen, 1992; Chien y Van Kauwenbergh, 1992; Chien y Menon, 1995b; Rajan et al., 1996; Zapata, 2003). La práctica de la aplicación directa de diversas fuentes de rocas fosfóricas como fertilizantes presenta muchas ventajas:
• Las rocas fosfóricas son minerales naturales que necesitan un mínimo de procesamiento metalúrgico. La aplicación directa de las rocas fosfóricas evita el proceso tradicional de la acidificación húmeda para producir los fertilizantes fosfatados solubles en agua y evita el ciclo de producción de los desechos contaminantes tales como el fosfoyeso y los gases de invernadero, teniendo como resultado economías de energía y la protección del medio ambiente de la contaminación industrial.
• Al ser productos naturales, las rocas fosfóricas pueden ser utilizadas en la agricultura biológica.
• La aplicación directa permite el empleo de las fuentes de rocas fosfóricas que no pueden ser utilizadas en la industria para la producción de los fertilizantes fosfatados solubles en agua y del ácido fosfórico.
• Bajo ciertas condiciones, las rocas fosfóricas reactivas pueden ser más eficientes que los fertilizantes fosfatados solubles en agua en base a la recuperación del fósforo por las plantas.
• En base al costo por unidad de fósforo, las rocas fosfóricas locales son normalmente los productos más económicos.
• Debido a su composición química extremadamente variable y compleja, las rocas fosfóricas son fuentes de vahos elementos nutritivos además del fósforo. Son aplicadas comúnmente para mejorar el nivel fosfórico del suelo, pero cuando se solubilizan también liberan otros nutrientes presentes en la roca, mejorando la actividad biológica del suelo y la acumulación de carbono en el suelo, contribuyendo a mejorar sus propiedades físicas y químicas. De este modo, las rocas fosfóricas desempeñan una función importante contribuyendo al mejoramiento de la fertilidad del suelo
Como se ha mencionado, generalmente para solubilizar el fósforo presente en las rocas fosfóricas es necesario llevar a cabo un tratamiento químico con ácidos o con microorganismos, lo que supone un elevado coste económico, además de la posible contaminación del medio ambiente. Mediante tratamiento químico con ácidos se obtienen, por ejemplo, fertilizantes fosfatados de superfosfato normal o superfosfato simple (producto obtenido por reacción del fosfato mineral triturado con ácido sulfúrico y que contiene, como componentes esenciales, fosfato monocálcico y sulfato de calcio9 o superfosfato triple (obtenido por reacción del fosfato mineral triturado con ácido fosfórico y que contiene, como componente esencial, fosfato monocálcico).
Por otro lado, los procesos biológicos suponen un importante ahorro energético frente a los métodos químicos y, al mismo tiempo, son mucho menos agresivos desde el punto de vista medioambiental. En la mayoría de los casos, para que estos procesos biológicos permitan obtener un rendimiento eficiente a nivel industrial, se debe llevar a cabo una fermentación microbiana anaeróbica a partir de diferentes fuentes de fósforo (véase por ejemplo el documento US2008/0105018 A1 ), lo que hace necesario disponer de instalaciones industriales específicas, tales como reactores de fermentación, que suponen una inversión importante tanto en activos como en materias primas de elevado coste (véase por ejemplo la solicitud de patente EP1698595 A1 ).
Los procesos de fermentación biológica son bien conocidos desde hace décadas. Mediante estos procesos se persigue conseguir fermentar la materia orgánica a partir de diferentes materias primas de origen animal o vegetal (CN101186879 A), recurriendo en muchos casos a una inoculación microbiana con microorganismos específicos para favorecer dicha fermentación. Aprovechando el proceso de fermentación de la materia orgánica, muchos autores han intentado solubilizar roca fosfórica, consiguiendo muy bajos rendimientos, bien debido al tipo de roca utilizado o bien debido al resto de materias primas utilizadas en el compostaje, las cuales pueden intervenir en dichos procesos, dando como resultado un producto final con niveles casi insignificantes de fósforo disponible (de aproximadamente 472,66 mg/kg, Marcano y col., 1999).
En el estado de la técnica existen multitud de productos que contienen microorganismos en su formulación, siendo alguno de ellos solubilizadores de fósforo. Estos productos pueden contener bacterias y/u hongos, pudiendo encontrar productos que presentan una sola cepa o, en algunos casos, que contienen un pool de estos microorganismos. Éstos se incorporan al fertilizante junto con otros constituyentes para favorecer su viabilidad y ejercer su acción una vez aplicados al suelo (véanse, por ejemplo, los documentos CN101429059 A, W02009070966 A1 , CN101468924 A, CN101066897 A, ES 2 234 417 A1 ).
Como se deriva de lo mencionado anteriormente, tanto el procedimiento de obtención de fertilizantes fosfatados solubles mediante ácidos como aquel basado
en microorganismos presentan desventajas. Así, los tratamientos químicos conocidos utilizan ácidos fuertes tales como ácido sulfúrico para hacer el fósforo más soluble y facilitar al mismo tiempo el proceso de granulación, generando productos duros y muy ácidos, dificultando estas condiciones extremas de acidez en gran medida la incorporación en los fertilizantes obtenidos mediante estos procesos de sustancias orgánicas que se degradan con facilidad y de microorganismos solubilizadores de fósforo.
Por su parte, los procedimientos basados en microorganismos solubilizadores de fósforo tienen baja efectividad, aportando niveles de fósforo asimilable poco ajustadas a las necesidades de las plantas.
Finalmente, el uso directo de roca fosfórica sobre el suelo es poco efectivo, dado que el producto de fósforo contenido en ella es poco aprovechable por las plantas.
La presente invención soluciona las desventajas citadas de los procedimientos conocidos del estado actual de la técnica, proporcionando un procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado, como fuente de fósforo, para la aplicación directa en agricultura, a partir de materias primas naturales como son roca fosfórica, una fuente natural de carbono, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua, opcionalmente junto con otros microorganismos solubilizadores de fósforo adicionales.
Así, en un primer aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado a partir de materias primas naturales como son roca fosfórica, una fuente de carbono natural, tal como lenonardita, hulla, antracita, lignito o similares, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua, opcionalmente junto con otros microorganismos solubilizadores de fósforo adicionales.
El procedimiento de la invención permite opcionalmente incorporar microorganismos solubilizadores de fósforo, así como materia orgánica para acomodarlos e inductores que potencian la solubilización del fósforo por parte de los microorganismos ya presentes en el suelo. De esta forma, se sustituye la acción química de los ácidos fuertes por la acción biológica de los
microorganismos respecto al efecto de fósforo soluble deseado. La propia eliminación del ácido fuerte del procedimiento permite incorporar inductoers metabólicos para los microorganismos solubilizadores de fósforo presentes en el suelo, debido al pH del producto obtenido mediante dicho procedimiento.
En un segundo aspecto, la invención se refiere a un fertilizante biológico obtenido mediante el citado procedimiento, fertilizante que contiene una alta proporción de fósforo disponible y adecuado para su utilización como enmienda orgánica en suelos agrícolas y forestales y/o para ser mezclado con otras materias con el fin de obtener un abono organo-mineral.
De acuerdo con el primer aspecto, la invención proporciona un procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado que incluye las etapas de: i) Granulado en un granulador de roca fosfórica molida con un tamaño de partícula entre 100 y 500 pm y una humedad entre el 1 y el 2%, una fuente natural de carbono en estado molido con un tamaño de partícula entre 0,1 y 1 mm y una humedad del 25 al 35%, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua;
¡i) Secado del granulado obtenido en la etapa i) mediante una corriente de aire caliente calentada progresivamente de 50°C a 290°C, evitando una evaporización rápida del agua, con una temperatura de salida del gránulo de 50°C;
iii) Enfriamiento del granulado seco mediante una corriente de aire seco a temperatura ambiente, de 20°C a 25°C;
iv) Cribado de los gránulos enfriados eliminando la materia prima no granulada y gránulos deteriorados para obtener gránulos con un tamaño de partícula (diámetro medio) entre 1 ,5 mm y 3,5 mm;
v) Secado del granulado por calentamiento directo a una temperatura de 300°C reduciendo la humedad del granulado a un máximo del 2%, con una temperatura de salida del gránulo de 40°C;
vi) Enfriamiento del granulado mediante una corriente de aire seco a temperatura ambiente, de 20°C a 25°C;
vii) Opcionalmente, adicionado de 105 ucf/g de microorganismos solubilizadores de fósforo adicionales del género bacillus o pseudomonas; viii) Cribado del granulado para obtener gránulos con un tamaño medio de partícula entre 2 mm y 4 mm.
Preferentemente, en la etapa i) del procedimiento de la invención, los materiales de partida se introducen en el granulador en una proporción de 50-80% en peso de roca fosfórica, un 20-40% en peso de una fuente de carbono natural, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo en una proporción entre un 3% y un 7% y agua en una proporción en peso de al menos el 10%.
En la etapa i) del procedimiento descrito, el inductor metabólico se aporta para favorecer el crecimiento de los microorganismos solubilizadores del fósforo, tanto de los presentes en el suelo, como de los opcionalmente aportados en la etapa vii) del procedimiento y, con ello, mejorar la solubilización del fósforo por parte de éstos en el gránulo. Para ello, los inductores metabólicos se pueden seleccionar de inductores metabólicos conocidos, tales como aminoácidos, monosacáridos, disacáridos y ácidos orgánicos naturales, por ejemplo ácido cítrico, ácido glucónico o ácido láctico. Preferentemente los inductores metabólicos se aplican como líquidos al granulado y en una proporción de entre el 5% y el 7%, suficiente para la bioestimulación de los microorganismos, pero insuficiente para la solubilización directa del fósforo. Es de señalar que la primera etapa de secado ¡i) del granulado se realiza mediante una corriente de aire caliente calentado progresivamente de 50°C a 290°C. Este calentamiento progresivo, sin el uso de quemadores en vena y frente de llama, permite una disipación gradual de la humedad evitando una rápida vaporación del agua, la cual puede provocar la ruptura o la aparición de grietas en los gránulos. Igualmente, en la etapa de enfriamiento i¡¡) el paso de una corriente de aire seco a temperatura ambiente permite un enfriamiento progresivo del
granulo y facilita un primer curado del mismo, dotándole ya de cierta dureza y evitando su aglomeración o apelmazamiento.
En una forma de realización preferente de la invención, la roca fosfórica se 5 selecciona de una roca fosfórica con las siguientes características:
Rocas fosfóricas con estas características proceden por ejemplo de Marruecos y el Sahara Occidental.
En otra forma de realización preferente de la invención, la fuente natural de0 carbono se selecciona de leonardita, con las siguientes características:
Leonardita con estas características procede por ejemplo de la provincia de Teruel, aunque pueden emplearse de cualquier otra procedencia.
La invención también se refiere al fertilizante biológico obtenido mediante el citado procedimiento, fertilizante que contiene una alta proporción de fósforo disponible y adecuado para su utilización como enmienda orgánica en suelos agrícolas y forestales y/o para ser mezclado con otras materias con el fin de obtener un abono organo-mineral.
Los gránulos de fertilizante fosfatado obtenidos contienen un 25% de P2O5 total con ácidos húmicos y presentan una alta dureza, muy superior a la obtenida en los procesos de granulación directa sin ácido, entre 6 y 15 veces mayor, y cercana a la obtenida con los procesos de granulación con ácido conocidos.
A este respecto, en el contexto de la presente invención, la dureza es la resistencia a la rotura, a la abrasión y al impacto. Así, una alta dureza evita que los gránulos de fertilizante se fracturen durante los procesos de manipulación, almacenamiento y distribución y su resistencia a la abrasión evita la formación de polvo. Esta variable de dureza de un gránulo es de vital importancia en los productos granulados, ya que éstos son trasegados en diferentes etapas hasta llegar a ser dosificados, etapas durante las cuales el gránulo puede deteriorarse debido a una baja dureza.
Para comprobar la dureza de los gránulos, se realizó un ensayo de medida de la misma con un granulado obtenido por un procedimiento de granulación
convencional sin ácido, un proceso de granulación convencional en presencia de ácido y el proceso aquí descrito.
El proceso de comprobación de la dureza se realizó con un durómetro en el que se dispone el gránulo y sobre él se ejerce una fuerza, indicando cuál es la fuerza de rotura hasta la destrucción del gránulo. En este ensayo, se tomaron varias muestras de gránulos al azar, se comprimieron en y midió la dureza de rotura.
Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla, donde se muestran los valores promedio de las muestras:
Claims
1. Procedimiento para obtener un fertilizante fosfatado granulado que consiste en las etapas de: i) Granulado en un granulador de roca fosfórica molida con un tamaño de partícula entre 100 y 500 pm y una humedad entre el 1 y el 2%, una fuente natural de carbono en estado molido con un tamaño de partícula entre 0,1 y 1 mm y una humedad del 25 al 35%, un inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo y agua;
¡i) Secado del granulado obtenido en la etapa i) mediante una corriente de aire caliente calentada progresivamente de 50°C a 290°C, evitando una evaporización rápida del agua, con una temperatura de salida del gránulo de 50°C;
iii) Enfriamiento del granulado seco mediante una corriente de aire seco a temperatura ambiente, de 20°C a 25°C;
iv) Cribado de los gránulos enfriados eliminando la materia prima no granulada y gránulos deteriorados para obtener gránulos con un tamaño de partícula (diámetro medio) entre 1 ,5 mm y 3,5 mm;
v) Secado del granulado por calentamiento directo a una temperatura de 300°C reduciendo la humedad del granulado a un máximo del 2%, con una temperatura de salida del gránulo de 40°C;
vi) Enfriamiento del granulado mediante una corriente de aire seco a temperatura ambiente, de 20°C a 25°C;
vii) Opcionalmente, adicionado de 105 ucf/g de microorganismos solubilizadores de fósforo adicionales del género bacillus o pseudomonas; viii) Cribado del granulado para obtener gránulos con un tamaño medio de partícula entre 2 mm y 4 mm.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 , donde, en la etapa i), los materiales de partida se introducen en el granulador en una proporción de 50-80% en peso de roca fosfórica, 20-40% en peso de una fuente de carbono natural,
3%-7% de inductor metabólico de microorganismos solubilizadores de fósforo en forma líquida y agua en una proporción en peso de al menos el 1 0%.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, donde el inductor metabólico se aplica en una proporción de entre el 5% y el 7%.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 , donde la roca fosfórica se selecciona de una roca fosfórica con las siguientes características:
5. Procedimiento según la reivindicación 1 , donde la fuente natural de carbono se selecciona de entre leonardita, hulla, antracita o lignito.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, donde la fuente natural de carbono es leonardita con las siguientes características:
7. Fertilizante fosfatado granulado obtenido según el procedimiento según las reivindicaciones 1 a 6, que contiene un 25% de P2O5 total con ácidos húmicos.
8. Utilización del fertilizante según la reivindicación 7, como enmienda orgánica de aplicación directa en suelos agrícolas y forestales y/o para ser mezclado con otras materias con el fin de obtener un producto fertilizante complejo o un abono organo-mineral.
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