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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA INGENIERÍA QUÍMICA

GRUPO: 4402 Quimica Industrial Fertilizantes e Insecticidas Equipo #3 4 de mayo del 2017 Elementos esenciales o nutrientes Los de naturaleza inorgánica u orgánica deberán contener principalmente elementos: TABLA 2.1 DE NUTRIENTES ESCENCIALES Nutrientes primarios Nutrientes secundarios Nutrientes menores o micronutrientes

Nitrógeno, Fósforo, Potasio Calcio, Magnesio, Azufre Boro, Zinc, Cobre, Hierro, Molibdeno, Magnesio, Cloro etc.

Clasificación de los nutrientes Estos elementos químicos o nutrientes pueden clasificarse en: macronutrientes y micronutrientes: TABLA 2.2 DE NUTRIENTES ESCENCIALES  N , P , K, Ca, Mg , S (se expresan en % enla

plantao g/100g ) Macronutrientes

Micronutrientes

 Se clasificadoscomo:  Primarios(N, P, K)  Secundarios (Mg, S, Ca)  Fe , Zn, Cu , Mn , Mo, B , Cl(se expresan enpartes por

millón=mg/kg= mg/1000g)

En la tabla anterior se pueden mostrar los macro nutrientes y micronutrientes por tal son necesarios en grandes cantidades, que son aportadas al suelo, cuando éste es deficiente en alguno o varios de ellos. Por el contrario los micronutrientes son requeridos en pequeñas cantidades para el crecimiento del cultivo y son agregados cuando no puedan ser provistos por el propio suelo.

TABLA 2.3 TABLA TIPOS DE NUTRIENTES

 Promotor de crecimiento de las plantas y se absorbe en

Nitrógeno (N)

el suelo bajo la forma de nitrato(NO3), o bien como Nitrato de amonio(NH4).  El suministro de Nitrógeno es importante además para la absorción de otros nutrientes.  Es encial para la fotosíntesi sy para otros procesos

Fósforo (P)

químico-fisiológicos que hacen a la diferenciación, crecimiento y desarrollo de los diferentes tejidos.  Suele ser un nutriente pobre en los suelos, ya que la fijación del mismo limita la disponibilidad.

 Activa

Potasio(K)

enzimas y es vital en la síntesis de carbohidratos y proteínas  Mejora el régimen hídrico de la planta y aumenta su tolerancia a la salinidad, sequía y heladas.  Constituyente central de la clorofila e interviene

Magnesio(Mg)

Azufre(S)

también en reacciones enzimáticas relacionadas a transferencia de energía dentro de la planta.

 También constituye proteínas y forma la clorofila.

 Esencial para el crecimiento de las raíces y forma

Calcio(Ca)

membranas.  La mayoría de los suelos tienen suficiente disponibilidad

de Calcio, por lo cual generalmente su aplicación al suelo se relacióna más, con la reducción de la acidez. También se denomina, corrector de suelos.

Existen además otros nutrientes benéficos como por ejemplo el Silicio(Si), el Sodio (Na) y el Cobalto(Co) fortaleciendo algunas características de las plantas, en diferentes especies. Sin embargo, no se puede ignorar que algunos microelementos pueden llegar ser tóxicos en niveles más elevados que lo necesario. Esto puede ocurrir én casos de suelos muy ácidos.

Aplicaciones y Usos de los Fertilizantes Los fertilizantes son necesarios para proveer a los cultivos no solo con los nutrientes que al suelo le están faltando, también influyen en características como la estructura, la porosidad, la aireación, la capacidad de retención del agua, la infiltración, la conductividad hidráulica y la estabilidad de agregados. -

-

La estructura a menudo se ve afectada por factores como la fuerza de riego que ocasiona que se generen fuertes tensiones durante el secado, en caso de tener este tipo de problema surgen condiciones como la falta de aire, la baja actividad microbiana y el impedimento para el desarrollo de las raíces La infiltración es el proceso por el cual el agua en la superficie entra el suelo

-

La conductividad hidráulica representa la mayor o menor facilidad con la que el medio deja pasar el agua a través de él por unidad de área transversal a la dirección del flujo La aireación consiste en ventilar el suelo para facilitar el intercambio de gases entre la atmosfera y la tierra para quitar musgos que se forman en las raíces

Uno de los problemas que tienen los fertilizantes es que el uso excesivo de estos ocasiona toxicidad en los cultivos y también puede causar contaminación de los mantos acuíferos Los factores de mayor importancia en un programa de fertilización son el historial de lote, la textura del suelo, el cultivo a sembrarse y el periodo del ciclo. Dependiendo estas características la forma en que los fertilizantes vienen juega un papel importante en la fertilización de cultivos ya que determina a menudo las condiciones de utilización y la eficacia del mismo. Los fertilizantes se presentan en estado sólido o líquido. Aplicación al suelo Localizadas: se aplica a una zona limitada del suelo o sustrato que será interceptada por las raíces. No Localizadas (al voleo): la aplicación del fertilizante es en toda el área que va a ocupar el cultivo. Aplicación de Fertilizantes al suelo PRESIEMBRA Voleo en superficie: se esparce en la superficie Voleo incorporado: se aplica uniformemente sobre el suelo y con la ayuda de un arado o cultivador se incorpora a la tierra Banda Superficial: se utiliza cuando hay escasa humedad en la superficie y consiste en poner unos canales donde se hay grandes cantidades de fertilizante que las raíces pueden absorber sin riesgo a sufrir quemaduras. Banda subsuperficial: lo mismo, pero se entre 5 y 20 centímetros bajo tierra

A LA SIEMBRA Bandeado con la semilla: es una banda subsuperficial pero se utiliza en suelos fríos y húmedos y se aplica cerca de la semilla a dosis bajas. Bandas superficiales: se coloca el fertilizante en bandas directamente en la hilera. Banda subsuperficial: se localizan cerca de la semilla POSTSIEMBRA Cobertura: se trata de aportar los nutrientes que les faltan al final de la cosecha, este proceso es muy específico ya que se utiliza principalmente para agregar minerales como Nitrógeno(N) y Fosforo(P) en siembras de trigo, cebada, avena y pasturas EXPECTATIVAS DEL CONSUMIDOR

Lo que el consumidor quiere, es un producto bueno y que le sea accesible en cuento al precio y lugar donde pueda adquirirlo, y sea tanto para cultivo como para algo tan simple como una planta en casa.

PROPUESTA DEL PRODUCTO Nosotros proponemos un fertilizante orgánico, sustituyendo los componentes químicos ,con la finalidad de aprovechar los nutrientes existentes, en estos residuos, y así, promover el cuidado de nuestro medio ambiente. Antecedentes de fertilizantes orgánicos. La importancia fundamental del uso de fertilizantes orgánicos, obedecen a que estos son fuentes de vida bacteriana para el uso del suelo y necesarios para la nutrición de las plantas. Los fertilizantes orgánicos posibilitan la degradación de los nutrientes del suelo y permiten que las plantas los asimilen de mejor manera ayudando a un óptimo desarrollo de los cultivos. BALANZA COMERCIAL DE FERTILIZATE

Demanda de fertilizantes La demanda de fertilizantes se ha proyectado para los próximos cuatro años.

El consumo total de fertilizantes (N + P2O5 + K2O) se estimó en 176.8 millones de toneladas en 2011 y se prevé que llegue a 180.1 millones de toneladas en 2012. Con un crecimiento sucesivo de 1.9 por ciento por año, se espera que alcance los 194.1 millones de toneladas a finales de 2016. Asimismo, también se señaló que se prevé que en el 2012, la demanda mundial de nitrógeno, fosfato y potasio crezca a una tasa de 1.6, 2.4 y 2.0 por ciento, respectivamente, en relación con el año anterior. -Nitrógeno (N) La demanda mundial de fertilizantes nitrogenados aumentó de 108.2 millones de toneladas en 2011 a 109.9 millones de toneladas en 2012, a una tasa de crecimiento del 1.6 por ciento. Se espera que en 2016 sea alrededor de 116.0 millones de toneladas, con un crecimiento anual del 1.3 por ciento. Del aumento total de la demanda, de 6 millones de toneladas de nitrógeno entre 2012 y 2016, el 60 por ciento sería de Asia, 19 por ciento de Estados Unidos, 13 por ciento de Europa, un 7 por ciento de África y 1 por ciento de Oceanía. - Fosfato (P2O5) La demanda de fosfato incluye el consumo de fertilizantes basados en ácido fosfórico (H3PO4) y los fertilizantes no basados en H3PO4. La demanda de fertilizantes no basado en H3PO4 incluye P2O5 en un solo súper fosfato, fosfato de roca, etc. La demanda mundial de fertilizante de fosfato aumentó de 40.6 millones de toneladas en 2011 a 41.5 millones de toneladas en 2012, a una tasa de crecimiento del 2.4 por ciento. Se espera que alcance las 45.0 millones de toneladas en 2016, a una tasa de crecimiento del 2.0 por ciento al año. Del aumento total de la demanda de 3.5 millones de toneladas de P2O5 entre 2012 y 2016, el 58 por ciento será de Asia, 24 por ciento América, 11 por ciento de Europa, un 4 por ciento de África y 3 por ciento de Oceanía. - Potasio (K2O) Se estimó que la demanda de fertilizantes de potasio aumentó de 28.1 millones de toneladas en 2011 hasta 28.6 millones de toneladas en 2012, lo que indica un aumento del 2.0 por ciento. Se espera que la demanda mundial de fertilizantes basados en potasio sea de 33.2 millones de toneladas en el año 2016, con un crecimiento anual del 3.7 por ciento a partir de 2012. Del las 4.5 millones de toneladas de potasio correspondientes a la demanda total entre 2012 y 2016, el 72 por ciento será de Asia, 18 por ciento de América, el 8 por ciento de Europa, un 2 por ciento de África y un 0.4 por ciento de Oceanía. Oferta de fertilizantes La capacidad mundial de producción de nutrientes fertilizantes (N + P2O5 + K2O) fue de 256 millones de toneladas en 2011, de las cuales la oferta total fue de 219 millones de toneladas. Durante 2012, se estimó que la capacidad incrementó en 4.9 por ciento y la oferta en 2.8 por ciento. Para el 2016, la capacidad mundial y la producción de fertilizantes podrían aumentar aún más. - Nitrógeno (N) La capacidad de producción de amoniaco a nivel mundial era 161.3 millones de toneladas en 2011. Con un aumento de la capacidad esperada de alrededor de 7.7 millones de toneladas, es probable que haya alcanzado las 169.0 millones de toneladas de N en 2012. Con aumentos sucesivos de la capacidad cada año, se espera que la capacidad total de producción de amoníaco aumente a 182.2 millones de toneladas en 2015 y marginalmente se reduzca a 181.5 millones de toneladas en 2016. - Fosfato (P2O5) La capacidad mundial de producción de ácido fosfóricocomo P2O5 fue de alrededor de 51.5 millones de toneladas en 2011. Se presentó un modesto incremento de 1.8 millones de toneladas en 2012, por lo que aumentaría a un total de 53.3 millones de toneladas. Para 2016, se espera que aumente a 61.3 millones de toneladas. De las 8 millones de toneladas de aumento en la capacidad mundial de producción entre 2012 y 2016, el 45 por ciento tendrá lugar en Asia, principalmente en el este y oeste de Asia; cerca del 35 por ciento tendrá lugar en África, 13 por ciento en Latinoamérica y el Caribe, 6 por ciento en el Este de Europa y Asia Central y 1 por ciento en Oceanía. No se espera que aumente la capacidad de Europa Central, Europa Occidental y Norteamérica.

- Potasio (K2O) La capacidad mundial de producción de potasio se estima que fue de 43.3 millones de toneladas en 2011; con un incremento de 2.9 millones de toneladas en 2012, para sumar un aumento total de 46.2 millones de toneladas. Para 2016 la capacidad total de producción se espera en 61.4 millones de toneladas. Del total del aumento en la capacidad de 15.2 millones de toneladas entre 2012 y 2016, 48 por ciento sería de Norte América, 13 por ciento de América Latina y el Caribe, 32 por ciento de Europa del Este y Asia Central y 7 por ciento del Este Asiático. PRINCIPALES DISTRIBUIDORES, PROVEEDORES Y PRODUCTORES DE FERTILIZANTE

Quimera Industrial, S.A. de C.V.  

Actividad Desde hace más de 15 años somos una empresa dedicada a la fabricación y maquila de productos químicos de gran calidad para atender las necesidades de diversas industrias químicas como las que atienden a la industria de la curtiduría, la textil y la d ...  Productos y servicios  Neutralizantes, Curtientes, Desencalantes, Productos quimicos Jilotepec, México

Inagrosa Mexico, S.A. de C.V.  

 

Actividad Los productos INAGROSA no solamente actuan como una mera acción fertilizante (agrícolamente hablando), sino, bioestimulante, ya que, en un plazo de 24 horas después de su aplicación, el producto está formando parte de la proteína vegetal; regulando de ... Productos y servicios Bioestimulantes, Aminol forte, Kadostim, Humiforte

Fertilizantes y Nutrientes del Golfo SA de CV  

Actividad Fertilizantes y Nutrientes del Golfo S. A. de C. V. Calidad y Mejor Precio · Distribución Nacional · Precios Mayoreo Fertilizantes, Nutrientes, Agroquímicos, También manejamos Urea Industrial Ventas Mayoreo y Menudeo Contamos con sucursa ...  Productos y servicios  Nutrientes, Agroquimicos, Cloruro de potasio, Urea industrial Veracruz, México

FERTILIZANTES INORGANICOS Amoníaco NH3 Constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Por ejemplo en el Alimento para pastos, la presencia del Nitrógeno debe prevalecer sobre cualquier otro elemento, pues éste es fundamental para nutrir y mantener el verdor de los pastos. El NH3 se obtiene exclusivamente por el método denominado proceso Haber-Bosch (Fritz Haber y Carl Bosch recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918 y 1931). El proceso consiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) el gas se comprime a la presión de 200 atm. Aproximadamente (compresor centrífugo con turbina de vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar la producción del amoníaco, sobre un lecho catalítico de Fe. en un solo paso por el reactor la reacción es muy incompleta con un rendimiento del 14-15%. Por tanto, el gas de síntesis que no ha reaccionado se recircula al reactor pasando antes por dos operaciones,  

a) extracción del amoníaco mediante una condensación. b) eliminación de inertes mediante una purga, la acumulación de inertes es mala para el proceso. El gas de purga se conduce a la unidad de recuperación Ar para comercializarse CH4 se utiliza como fuente de energía N2 y H2 se introducen de nuevo en el bucle de síntesis

Compresión y síntesis del amoníaco El amoníaco se almacena en un tanque criogénico a -33ºC, el amoníaco que se evapora (necesario para mantener la temperatura) se vuelve a introducir en el tanque.

1.- FERTILIZANTES NITROGENADOS Entre los tipos de fertilizantes nitrogenados se distinguen: a) Nitrogenados organicos b) Nitrogenados minerales naturales

c) Nitrogenados sinteticos - Nitrato sódico, NO3Na - Sulfato amónico, SO4(NH4)2 - Nitrato cálcico, (NO3)2 Ca - Nitrato amónico, NO3 NH4 - Nitrato amónico con caliza, NO3 NH4 + caliza - Nitrato potásico, NO3 K - Amoniaco Anhidro, NH3 - Cinamida cálcica, CN2 Ca - Urea, CO(NH2)2 - Urea formaldehido - Soluciones amoniacales - Soluciones de urea y nitrato amónico - Soluciones de amoniaco y nitrato amónico - Nitrosulfato amónico - Nitrosulfato monoamonico - Fosfato biamonico - Fertilizantes compuestos y complejos Sulfato amónico Obtencion: a partir de la reacción del amoniaco con el acido sulfúrico 2 NH3 + SO4H2

SO4(NH4)2

Es una sal cristalina, blanca y muy soluble en agua; con poca higroscopicidad, siendo de fácil almacenamiento y conservación. Nitrato de sodio Obtencion: además de obtenerse mediante yacimientos naturales, se puede sintetizar a partir del carbonato de sodio y acido nítrico. CO3Na2 + 2NO3H

2NO3 Na + CO3H2

Es una sal muy soluble en agua y con propiedades higroscópicas. Es de rápido consumo vegetal al poseer una forma nítrica y su reacción es neutra o un poco alcalina. Nitrato cálcico Obtención: se obtiene mediante la combinación del acido nítrico (a partir de la síntesis de amoniaco de la atmosfera) y la piedra caliza. 2NO3H + CaO

(NO3)2Ca + H2O

Es una sal muy soluble en agua y con un alto grado de higroscopicidad, es sensible a la humedad sobre todo en su forma en polvo; por eso es aconsejable su presentación en granulos Producción De Urea Entre los principales procesos se pueden destacar los siguientes: Stamicarbon

Utiliza el CO2 para recuperar el NH3 del efluente del reactor de forma continua. El carbonato se descompone a medida que el NH3 es extraído por el CO2. La reacción se suele producir a unos 140 bar aproximadamente. Los gases separados avanzan hacia el reactor junto con el NH3. La mayor parte del gas de salida del reactor se condensa y, los gases inertes son purgados del sistema antes de regresar el condensado al reactor. Thermo-Urea Se usan compresores centrífugos que recirculan el CO2, el NH3 y el vapor de agua al reactor. El efluente líquido en la primera unidad de descomposición entra a la segunda unidad de descomposición de baja presión. En ella se separan las últimas trazas de CO2, NH3 y gases inertes. El amoniaco y el CO2 se absorben en agua para ser recirculados al compresor. El gas inerte se extrae por la parte superior del absorvedor. La urea en solución acuosa, se extrae de la última unidad de descomposición a baja presión. A continuación se muestra el diagrama de flujo de dicho proceso:

Figura 1. Diagrama de Flujo Thermo-Urea [Chemico] Acabado final del producto La solución acuosa de urea obtenida debe procesarse para obtener el producto final. Para conseguir dicha forma, los glóbulos se consiguen extrayendo el agua de la solución. Para ello se deja caer la urea a través de los rociadores de una torre con aire en contracorriente. Los glóbulos de urea solidifican antes de caer al fondo, se enfrían posteriormente y se embolsan. La fácil aglomeración que tiene la urea, hace que sea difícil de manejar. Para evitar esta desventaja se suele utilizar diversas técnicas como la siguientes:   

Se puede recubrir con azúcar. Mezclado con aditivos como por ejemplo sulfato de amonio o carbonato de amonio. Tratamiento térmico. Se suelen pasar los glóbulos por temperaturas superiores al punto de fusión de la urea.

2.- FERTILIZANTES FOSFATADOS La materia prima esta disponible en depósitos hubicados en distintos lugares del mundo, en la actualidad, los principales en explotación se encuentran en estados unidos, Rusia y el norte de africa. El fosfato es lavado y tamizado para recuperar las partículas grandes. El materia fino se trata de nuevo con agua para eliminar el material demasiado pulverizado, que se designa con el nombre de “slime”. Este contiene la mayoria de la arcilla existente en el material orignal y alrededor de un 30 porciento del contenido de anhídrido fosfórico contenido en el mismo. Este material se deshecha, de manera que dicho fosoforo se pierde. El material fino o de tamaño medio se trata con un detergente, y el fosforo se separa de la sílice de flotación. El fosforo se somete a un proceso de secado y queda listo para embarcarlo. Entre las materias primas para producir fertilizantes fosfatados se incluye el azufre, por su importancia en los procesos primarios de su obtención. Este elemento se utiliza para fabricación de acido sulfúrico. Se utilizan dos tipos generales de acido sulfúrico en la producción de superfosfato o de acido fosfórico por via húmeda: -

Acido nuevo o virgen, producido a partir del azufre elemental, priritas, yesos y gases industriales. Acido sobrante o de deshecho, derivado de industrias que utilizan grandes volúmenes de acido sulfúrico en el proceso de diversos productos. En ciertos casos, este acido debe ser acondicionado para eliminar sustancias objetables en los fertilizantes.

La conversión de la roca fosfatada en un fertilizantes fosfatado soluble tratándola con el acido sulfúrico es el método preferido de producción. Es de menor costo que el método de horno eléctrico, y los productos se integran mejor al mercado que si se utiliza acido nítrico. Para convertir la roca fosfatada a acido fosfórico, se requiere casi una tonelada de azufre por cada tonelada de anhídrido fosofrico producido. Para producir superfosfato se requieren 0.6 toneladas de azufre por tonelada de anhídrido fosfórico. Superfosfato normal. Es el fertilizante fosforado comercial clásico. Para su obtención se atacan las fosforitas con ácido sulfúrico, según la siguiente reacción:

Ca10(PO4

)6F2

+

7H2SO4

+

17

H2O

--------

CaH4(PO4

)2·H2O

+

7CaSO4·2H2O

+

2FH

El producto tiene una baja riqueza en P2O5, el 16 y 20%. Se distinguen tres fracciones de fósforo según su solubilidad: el fósforo del fosfato insoluble en agua, que se corresponde con el Ca(PO4H2)2; El fósforo del fosfato insoluble en agua, pero soluble en solución acuosa de citrato amónico, que corresponde con el PO4H Ca; y el fósforo del fosfato insoluble en solución acuosa de citrato amónico, que se corresponde con el (PO4 )2Ca3 no atacado. Ca(PO4H2)2 y PO4H Ca son asimilables por las plantas. El contenido en ácido libre afecta a las condiciones físicas, higroscopicidad, aglomeración, etc. La presencia de ácido libre es debida a la utilización de un exceso de ácido sulfúrico, para asegurar la conversión de la mayor parte del fosfato en formas asimilables. Superfosfato triple.

Al hacer reaccionar las fosforitas con ácido fosfórico se obtiene un producto que contiene entre 40 y 49% de P2O5, en su mayor parte en forma asimilable por las plantes. Su contenido en útil en unas dos veces y media

superior

al

del

superfosfato

normal.

La

reacción

de

obtención

del

superfosfato

triple

es:

Ca10(PO4 )6F2 + 14PO4H3 + 10 H2O ----------- 10 CaH4(PO4 )2·H2O + 2FH El producto obtenido es, esencialmente, fosfato monocálcico impuro. Se puede obtener en polvo o granulado. En el superfosfato triple normalmente producido, el está en su mayor parte en forma soluble en agua, lo cual indica que el compuesto presente más importante es el fosfato monocálcico. También hay fosfatos de hierro y aluminio que son insolubles en agua, pero solubles en citrato amónico y algo de fosfato dicálcico. Fosfatos amónicos. Los fosfatos monoamónico y diamónico son, actualmente, importantes fertilizantes; PO4 H2 (NH4 ) y PO4 H (NH4 )2. El fosfato diamónico ha alcanzado más importancia que el monoamónico. Su contenido de 46% en es equivalente al de un superfosfato triple y aporta, además, 18 unidades de nitrógeno.También se fabrican fertilizantes que contienen mezclas de fosfatos mono y diomónico. Se producen según: PO4H3 PO4H3

+ +

NH 2

3 NH

3

-------------------------------

PO4 PO4

H2 H

(NH4) (NH4)2

El ácido fosfórico concentrado y el amoniaco anhidro se vierten en un reactor cristalizador, con aspiración, para eliminar el vapor de agua que se produce por el calor de reacción.Los cristales de fosfato se separan del líquido madre por centrifugación, se secan, tamizan y envasan. El fosfato monoamónico es poco higroscópico. En cambio, es ácido y corrosivo. El fosfato diamónico es más higroscópico; puede absorber agua durante los periodos muy húmedos y desprenderla en los periodos secos, produciéndose una aglutinación. Fosforita molida. Las fosforitas, se utilizan también como fertilizantes.El coste de preparación es menor que el de cualquier otro fertilizante fosforado. Pueden utilizarse con buenos resultados en suelos ácidos, ricos en materia orgánica. Cuanto menor es su contenido en flúor y el tamaño de sus partículas, su fósforo es más asimilable. Fosfato dicálcico. El fosfato dicálcico suele comercializarse en forma de dihidrato y contiene 41.26% de P2O5 . Es soluble en citrato amónico, pero puede deshidratarse y hacerse difícilmente soluble. La forma hidratada, es la adecuada como fertilizante. Fosfato dicálcico de gran pureza se prepara a partir de ácido fosfórico obtenido por vía seca, y carbonato cálcico o hidróxido cálcico. Metafosfato cálcico. La proplorción de fósforo en ellos y en sus sales aumenta con el grado de deshidratación. El metafosfato cálcico pura contiene un 72% de P2O5, funde a 970-980ºC y puede encontrarse en forma cristalina o vítrea, según el método de preparación. La forma cristalina es insoluble en agua y en citrato amónico, pero la forma vítrea, obtenida por enfriamiento rápido del producto fundido, se hidroliza poco a poco en el suelo a ortofosfato monocálcico. Polifosfatos y metafosfato amónicos.

Los ácidos polifosfóricos y el metafosfórico pueden reaccionar con amoniaco para dar meta y polifosfatos amónicos, con un alo contenido en nutrientes.Son muy solubles en agua y facilitan la absorción de micronutrientes por las plantas, a causa del poder secuestrador del ácido polifosfórico.

Nitrofosfatos. Los nitrofosfatos son mezclas de fosfatos de calcio con nitratos de calcio y/o amonio, obtenidas directamente de las fosforitas, por ataque con HNO3 y neutralización con NH3. Contiene un 15% de P2O5, estando la mitad del nitrógeno en forma nítrica y la otra mitad en forma amoniacal. El contenido en elementos nutrientes es menor que en el fosfato amónico y la mayor parte de su P2O5 es insoluble en agua, aunque soluble en citrato amónico.

3.- FERTILIZANTES POTÁSICOS En la producción de fertilizantes potásicos, las principales fuetes de materia primea son las sales minerales de yacimientos específicos de : -

Carnalita: que contiene cloruros de potasio y de magnesio Silvinita: que contiene cloruros de potasio y sodio Además la kainita, silvita, etc.

Estas sales potásicas de yacimientos tienen un contenido variable de potasio, en su forma de “unidad fertilizante” (K2O, oxido de potasio), entre el 9 y 30%. Las sales minerales reciben un proceso de depuración y un tratamiento químico para ser transformadas en los distintos fertilizantes corrientes que son: -

Cloruro de potasio (ClK) Sulfato de potasio (SO4K2) Nitrato de potasio (NO3K) Metafosfato potásico (PO3K)

Las sales potásicas minerales son tratadas de la siguiente manera: -

Un molido fino, para su mejor disolución en el agua. Depuración de las sales mediante un proceso de variación de la temperatura o de variación de densidades de las diferentes sales contenidas en la materia prima. (cloruro potásico)

Sulfato potasico H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O Cloruro potásico HCl + KOH -> ClK + H2O

Fertilizantes compuestos. Se denominan así los que contienen dos o más elementos nutritivos de los tres principales: nitrógeno, fósforo y potasio. Cuando proceden no de una simple mezcla de f. simples, sino que intervienen reacciónes químicas en su fabricación, se suelen denominar complejos. Existen dos métodos fundamentales de fabricación de f. compuestos, basados en la producción del ácido nítrico o del ácido fosfórico, en los cuales se obtienen como productos intermedios los nitrofosfatos en el primer caso y los fosfatos amónicos en el segundo. Nitrofosfatos: El proceso de fabricación consiste en atacar el fosfato roca con ácido nítrico o mezcla de ácido nítrico y sulfúrico, y posterior neutralización con amoniaco.

Las reacciones fundamentales son: Roca fosfórica + Ácido nítrico → Ácido fosfórico + Nitrato de calcio + Ácido fluorhídrico Fosfatos amónicos: En primer lugar, se obtiene ácido fosfórico por ataque del fosfato roca con ácido sulfúrico y separación del sulfato cálcico resultante por filtrado (P04)F2Calo+1OS04H2+20H20= =6P04H3+ 1 OS04Ca+ 2H20 +2FH. H3PO4 (l) + NH3 (g) → NH4H2PO4 (s). Una vez obtenido el ácido fosfórico se neutraliza con amoniaco, dependiendo el producto resultante de la proporción ácido fosfórico/amoniaco, utilizada. Así se puede obtener fosfato monoamónico (11550), fosfato biamónico (18460) o productos intermedios. Existe una gran variedad de procesos de fabricación similares a los anteriores que dan lugar a una amplia gama de productos binarios todos los cuales contienen nitrógeno y fósforo. Las diferencias entre ellos consisten en la riqueza en estos dos elementos y en la forma química en que se encuentran al final. Los productos binarios (N, P) se mezclan posteriormente con otros f. potásicos para obtener los ternarios (N, P, K) o con f. potásicos y magnésicos para los cuaternarios (NPKMg). Obtenida la mezcla se someten a un proceso de granulación. Mezclas a granel: Últimamente se está desarrollando de manera importante la mezcla de f. granulados. En este caso se utilizan a. simples o compuestos de. granulometría uniforme, obteniéndose un producto final de gránulos diferentes entre sí en cuanto a su composición química, pero suficientemente homogéneo en su conjunto. Con el fin de que el producto obtenido no pierda homogeneidad durante el transporte y la aplicación en el campo, es necesario que los productos a mezclar reúnan una serie de condiciones determinadas en cuanto a tamaño, dureza, forma y densidad de los gránulos. Fertilizantes líquidos: Todas las clases de a. sólidos podrían, en general, presentarse en forma líquida si su solubilidad lo permitiera, pero es locierto que de momento sólo los nitrogenados han obtenido una amplia difusión. Los principales a. líquidos nitrogenados pueden clasificarse según su presión: - Alta presión: En este grupo se encuentra el amoniaco que tiene un 82% de nitrógeno. Toda la maquinaria para su almacenamiento y utilización es necesario esté preparada especialmente para resistir las altas presiones del amoniaco en estado líquido y su manejo es delicado. Tiene la ventaja del bajo precio del amoniaco, que compensa sobradamente los costos de aplicación, siempre más elevados que los de los demás f. nitrogenados. - Media presión: Se reduce este grupo, casi exclusivamente, al aqua amonia, que es una solución de amoniaco en agua. Su presión es más baja que la del amoniaco, pero tiene la mayor parte de sus inconvenientes y muy pocas de sus ventajas. - Sin presión: En este tercer grupo se incluyen una amplia variedad de soluciones nitrogenadas, cuya riqueza varía entre 18 y 34% de nitrógeno; se obtienen por disolución en agua de nitrato amónico, urea y sulfato amónico en diversas proporciones. Son productos en general de bajo precio y cuyos costes de almacenamiento y aplicación son relativamente moderados, por lo cual su consumo está aumentando considerablemente en todo el mundo.

Fertilizantes líquidos compuestos: Desde 1960 se está difundiendo la producción de f. líquidos que contengan nitrógeno, fósforo y potasio, pero los costos de producción y utilización no son por el momento suficientemente competitivos como para imponerse a los f. compuestos sólidos, ni permiten prever para ellos un floreciente futuro, por lo menos de manera inmediata.

Criterios de selección Los fertilizantes se deben seleccionar en función de su disponibilidad, costo, concentración, ion acompañante, índice salino, índice de acidez, facilidad de manejo y compatibilidad para hacer mezclas.

Como fuente de N, la urea es económicamente competitiva debido a su alta concentración de N. El MAP y DAP son también altamente competitivos por su alta concentración. El fosfato natural es el más económico, pero su baja solubilidad lo hacen poco competitivo, excepto como mejorador de suelos. El KCl se recomienda cuando el Cl no afecta al cultivo a fertilizar, de lo contrario se deberá usar sulfato de potasio. El S puede ser deficiente en algunos suelos. En estos casos, en la elección se deben considerar las fuentes que contengan dicho nutrimento. Lo mismo debe observarse para suelos con deficiencias de Ca y/o Mg Las principales propiedades químicas que poseen los fertilizantes son las siguientes: Solubilidad: en agua (N, K) o en otros compuestos. Reacción del fertilizante en el suelo: ácida o básica, en función del efecto que tenga el fertilizante sobre el pH del suelo. Higroscopicidad:es la propiedad de un fertilizante de absorber humedad del ambiente y se mide como el valor de humedad relativa a partir del cual el fertilizante empieza a absorber agua. En general, la higroscopicidad es proporcional a la solubilidad del fertilizante. La absorción de agua provoca la disolución de parte de las partículas, con lo que se deshace la estructura física del fertilizante. Al volver a secarse, se forman terrones en lugar de los gránulos iniciales, lo que dificulta su distribución mecánica.

fertilizantes complejos

ventajas La presencia de los tres elementos nutritivos capitales evita crasos errores en la fertilización Implican bajo costo de aplicación, especialmente en aquellas zonas con elevados jornales. Ahorro de espacios y costos en su almacenamiento.

desventajas No permite la aplicación de nutrientes individuales (N, P y K) Es imposible divergir de la fórmula dada; su relación nutritiva no puede ser adaptada en todos los casos a condiciones especiales. El costo por unidad de nutrientes resulta generalmente mayor que en los fertilizantes simples.

mezclas

Menor coste por unidad de nutriente, y La granulometría no es uniforme no hay facilitan la elaboración de fórmulas distribución. específicas. Hay segregación de los componentes durante el transporte, almacenamiento, etc. higroscopicidad

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE OBTENCION Producción de fertilizante NPK. Varios son los procesos disponibles, dependiendo de las materias primas usadas, como la granulación de "papilla", (con preneutralizador y reactor tubular), granulación sólida, granulación por ruta nitrofosfatos de "papilla". Se describirá el método de obtención de la granulación de papilla y este metodo aprovecha las ventajas del bajo contenido de humedad que las papillas de sal amónica. La producción de fertilizantes por el proceso de ácidos mezclados (Fosfonítrico) para la fabricación de fertilizantes complejos NPK se realiza en dos secciones. La sección húmeda (acidulación, neutralización y

mezclado). La sección seca que comprende las etapas de granulación y secado, tamizado, enfriamiento, recubrimiento, y transporte. El proceso de producción de fertilizantes granulados NPK en el Complejo Petroquímico Morón, consta de seis (6) áreas principales: Área 100: Dosificación de materia prima sólida.: se alimenta la materia primas sólida necesaria para el proceso de granulación.La materia prima sólida está formada por los siguientes compuestos: cloruro y sulfato de potasio (KCl y K2SO4), sulfato de magnesio (MgSO4), sulfato de amonio ((NH4)2SO4), sulfato de zinc (ZnSO4), roca fosfática, fosfato monoamónico (MAP) y rechazo. Esta materia se agrega de acuerdo a la formulación deseada, formando parte de los nutrientes del fertilizante, los cuales son depositados en el ala sur del edificio de almacenamiento llamado “La Catedral”. Las mismas se transportan a través del cargador frontal del sistema dosificador subterráneo que está formado por las tolvas receptoras SI-101 A/B/C y las cintas ED-101 A/B/C respectivamente para cada tolva. Luego, son enviadas por las cintas transportadoras ED-101 AC/BC/CC hasta el sistema Área 200: Pre-neutralización y Granulación. En esta etapa es donde ocurre el proceso de reacción la cual se lleva a cabo en dos pasos: en el primer paso se neutraliza parcialmente el ácido fosfórico con amoníaco, esta reacción se verifica en fase líquida en el preneutralizador (A-201). En el segundo paso, se completa la neutralización haciendo reaccionar amoníaco líquido con la sal parcialmente neutralizada proveniente del A201 en su estado de lodo. Preneutralizacion 𝑁𝐻3 (𝑙) + 𝐻3 𝑃𝑂4 (𝑙) ↔ 𝑁𝐻4 𝐻2 𝑃𝑂4 (𝑙𝑜𝑑𝑜) + 1200 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔 𝑁𝐻3

Fosfato Monoamónico (MAP) 𝑁𝐻3 (𝑙) + 𝑁𝐻4 𝐻2 𝑃𝑂4 (𝑙𝑜𝑑𝑜) ↔ (𝑁𝐻4 )2 𝐻𝑃𝑂4 (𝑙𝑜𝑑𝑜) + 950 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔 𝑁𝐻3

granulacion

Fosfato Diamónico (DAP) 𝑁𝐻3 + 𝐻2 𝑆𝑂4 → 𝑁𝐻4 𝐻2 𝑆𝑂4 + 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟

Área 300: Sección de Lavado. Los gases provenientes del preneutralizador, granulador y ciclones del secador, previo a su envío a la chimenea son lavados en el sistema dispuesto para este fin constituido por dos torres de lavado del tipo Venturi-Ciclónico con un tanque común para el control del líquido de lavado. En esta sección se recuperan los gases y polvos descargados por la planta Área 400: Secado. Los gránulos provenientes del tambor rotatorio TR-201 (área de granulación) entran al tambor rotatorio TR-401, el cual también cuenta con una ligera inclinación hacia la salida para que el producto salga del mismo por acción de gravedad. Área 500: Cribado y Molienda. El producto que sale del secador TR-401 pasa al elevador de cangilones ET501 que conjuntamente con la cinta transportadora ET-502 entrega a las cribas SV-501 A/B las cuales clasifican el producto granulado en grueso, óptimo y fino. Las cribas tienen dos niveles superpuestos (uno arriba del otro) de esta forma se seleccionan tres tipos de material. Área 600: Enfriamiento y Acondicionamiento. Con el propósito de conservar un buen comportamiento físico, durante su almacenamiento, el producto comercial es enfriado en un tambor enfriador (TR-601), el cual es un equipo cerrado que rota, y donde el producto se pone en contacto con aire en contracorriente

produciendo su enfriamiento; la corriente de aire que sale del enfriador pasa por el ciclón (SC-601) donde se recupera el polvo arrastrado y el aire es enviado a la chimenea. El producto que proviene del enfriador es enviado a un tambor rotatorio de acondicionamiento TR-602, donde se le dosifica cera parafínica, almacenada en el tanque SR-602, que es un compuesto que tiene aceite y cera parafina. El NPK es recubierto con la cera o tierra diatomácea, la cual cumple la función de proteger el granulado de la humedad ambiental, ya que estos fertilizantes están hechos a base de Urea, la cual es muy higroscópica.

Bibliografía http://viarural.com.py/agricultura/fertilizantes/isusa/produccion-de-superfosfato-simple.htm http://www.intergal.es/templates/template1det.aspx?M=210&F=9&L=10&C=25 Bordoli, J.M. 2001. Dinámica de nutrientes y Fertilización en Siembra Directa. (pp 289-298). In Siembra Directa en el Cono Sur. Documentos. Coordinador Roberto Díaz Rosello. Montevideo, PROCISUR-IICA http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/Documents/fichasCOUSSA/Abonos%20organicos.pdf Ginés Navarro. Química agrícola. Ediciones Mundi-prensa. p. 319-320