Procedimientos para la obtención de fertilizantes nitrogenados y complejos y fertilizantes así obtenidos.

Procedimiento para la obtención de fertilizantes nitrogenados y complejos y fertilizantes asi obtenidos,

que contienen en su composición un inhibidor de la nitrificación, el inhibidor tienen comoprincipio activo la presencia de un catión reductor, en concretohierro II procedente de subproductos de la industria del titanio.

Métodos para obtener fertilizantes nitrogenados y complejos y fertilizantes así obtenidos Objeto de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para producir fertilizantes nitrogenados y complejos, cuya composición incluye un inhibidor de la nitrificación, teniendo este inhibidor como componente activo la presencia de un catión reductor, específicamente hierro (II) obtenido a partir de subproductos de la industria del titanio. La invención también se refiere a los fertilizantes producidos de este modo.

Antecedentes de la invención El nutriente más necesitado y usado en cultivos es el nitrógeno, con un consumo anual de 90.000.000 de toneladas de N aplicado (datos de la IFA (Asociación Internacional de la Industria de los Fertilizantes) , 2005) , con un crecimiento continuado previsto hasta 2010 a una tasa anual del 1, 7%.

El N aplicado al suelo en fertilizantes tiene diversas formas, principalmente nítrico, amoniacal, ureico y orgánico. Cuando se aplica al suelo, el N experimenta procesos de transformación que convierten una forma en otras, produciendo su absorción por cultivos o la pérdida del nutriente de diversas maneras:

Pérdidas debidas a emisiones a la atmósfera de óxidos de nitrógeno oxides y óxidos de amonio (mediante los procesos conocidos como volatilización y desnitrificación) ;

Pérdidas debidas a procesos de lixiviación;

Pérdidas debidas a erosión del suelo.

En general, se estima que el 50% de los fertilizantes añadidos alcanzan los cultivos durante la temporada de crecimiento; la cantidad restante aumenta el nitrógeno reactivo presente en el entorno, con un impacto nocivo sobre los ecosistemas y la salud humana.

El uso de N como fuente de nutrientes es inevitable, de modo que es necesario hallar la mejor forma de aplicación y reducir las pérdidas de nitrógeno a través de los diversos procesos que tienen lugar en el suelo.

Por tanto, la cuestión fundamental es aumentar la eficacia del uso de nitrógeno, reduciendo de ese modo la cantidad de nitrógeno aplicado por unidad alimenticia producida.

Un aumento en la eficacia en el uso de nitrógeno es, por tanto, una necesidad esperada. De hecho, están poniéndose en marcha políticas para favorecer un uso tan mejorado, y se han establecido determinadas zonas de Europa en las que no puede suministrarse nitrógeno en determinadas formas y para determinados cultivos, debido a la presencia en acuíferos de altas concentraciones de nitrato y otras formas de nitrógeno reactivas.

Las maneras en que puede aumentarse la eficacia del uso de nitrógeno pueden dividirse en:

• Selección y modificación de cultivos para aumentar el uso eficaz (genética) ;

• Fertilizantes de alta eficacia;

• Desarrollo de nuevos métodos de aplicación;

• Gestión de la aplicación de nitrógeno más eficaz.

El fertilizante de la presente invención está englobado dentro de los fertilizantes de alta eficacia, definidos como productos con características que minimizan las pérdidas potenciales de nutrientes al entorno. Este tipo de fertilizantes incluyen varios tipos:

• Fertilizantes de liberación controlada;

• Fertilizantes de liberación gradual;

• Fertilizantes estabilizados (con ureasa o inhibidores de la nitrificación) .

Actualmente, el uso de estos fertilizantes de alta eficacia en todo el mundo asciende al 0, 25% del nitrógeno total aplicado al suelo.

El motivo para este bajo uso son principalmente factores económicos.

Por tanto, para aumentar su aplicación es necesario reducir su coste, favoreciendo su uso por grandes números de agricultores. Por este motivo, es necesario desarrollar nuevos productos que proporcionen los beneficios esperados a partir de estos fertilizantes a un menor coste.

Los fertilizantes ya usados en la agricultura convencional son fertilizantes estabilizados, principalmente porque su precio es mucho menor que el de los fertilizantes de liberación controlada o gradual.

Los fertilizantes estabilizados pueden tener dos tipos de inhibidores:

• Inhibidores de ureasa

• Inhibidores de la nitrificación.

El solicitante de esta invención también es el titular de la patente con número de publicación ES2204307, que describe fertilizantes con un agente que reduce la volatilización de nitrógeno en compuestos que se componen de mezclas de MCDS (dihidrogenosulfato de monocarbamida) y DCDS (dihidrogenosulfato de dicarbamida) . Por tanto, es un fertilizante estabilizado con inhibidores de ureasa.

Los fertilizantes estabilizados, tales como los descritos en la patente ES2204307, son actualmente el tipo más ampliamente usado y se han desarrollado principalmente para controlar el proceso de nitrificación.

La nitrificación es un proceso que implica la oxidación aerobia de formas reducidas de nitrógeno (amoniacal) para dar nitritos y nitratos mediante rutas autótrofas y heterótrofas. La ruta más común es la autótrofa, que se realiza por bacterias Nitrosomas y Nitrobacter.

Los inhibidores disponibles actualmente interaccionan con las Nitrosomas e impiden la transformación de nitrógeno amoniacal en nitrito, estabilizando de este modo la forma amoniacal que es más estable frente a la lixiviación y desnitrificación.

Se han desarrollado varios inhibidores de la nitrificación, pero hasta la fecha sólo se han aplicado tres satisfactoriamente y se han reconocido como agentes de inhibición de la nitrificación por organismos reguladores europeos: nitrapirina, diciandiamida, y BASF ha desarrollado recientemente DMPP (3, 4-dimetilpirazolfosfato) .

Estos tres inhibidores tienen un efecto directo sobre las Nitrosomas, es decir, o bien destruyen las bacterias presentes en el suelo o bien inhiben o bien ralentizan su actividad. Algunos de estos inhibidores se han usado en formulaciones herbicidas y fungicidas, lo que conduce a la cuestión de su efecto sobre el suelo cuando se aplican de manera masiva durante un largo periodo.

El objeto de la presente patente es proporcionar formulaciones de fertilizantes nitrogenados con una eficacia mejorada y su método de producción para obtener fertilizantes que mantienen las formas de fertilización más estables y eficaces en el suelo, concretamente nitrógeno amoniacal y ureico, usando sustancias que están presentes normalmente en el suelo en la naturaleza.

Descripción de la invención El fertilizante nitrogenado objeto de la invención tiene compuestos de nitrógeno reducido como sus materiales de partida básicos.

Cuando se hace referencia a compuestos de nitrógeno reducido en esta memoria descriptiva, está refiriéndose a amoniaco y los productos de reacción de esta sustancia en formas amoniacal y ureica, sin incluir la presencia de óxidos de nitrógeno. Son principalmente urea, sulfato de amonio y amoniaco, aunque no se descarta ninguna otra fuente de estas formas.

Un segundo material básico de este fertilizante es un compuesto de hierro (II) estable.

El Fe (II) es un agente reductor conocido.

Este catión puede capturar oxígeno del suelo para cambiar de Fe2+ aFe3+, haciendo de este modo que este oxígeno no esté disponible para la actividad de las bacterias de nitrificación. Como se reduce la actividad de oxidación, la forma amoniacal más estable permanece durante un tiempo más prolongado.

El procedimiento parte de una sal de hierro (II) , principalmente de subproductos de la producción de TiO2 procedentes de escoria de titanio. Estos subproductos son principalmente sulfatos de hierro, con altas cantidades de ácido sulfúrico libre (para impedir la oxidación a Fe3+) , tales como sulfato de hierro heptahidratado, también conocido como caparrosa, y un subproducto con base de sulfato de hierro (II) monohidratado, oscilando el contenido en ácido libre entre el 2% y el 40%.

Estas sales de hierro deben permanecer tanto tiempo como sea posible en su forma activa como hierro (II) . Sin embargo, no es posible manipular un producto de fertilizante con ácido libre ya que esto conduciría a fenómenos de aglutinación y reacciones con otras sustancias, que conducen a efectos nocivos para la calidad del producto final.

Por tanto, debe buscarse una manera de estabilización a altos valores de pH, de aproximadamente 5 y 6. Para 10 lograr esto, el sulfato de hierro (II) se transforma en sulfato de amonio ferroso hexahidratado (FASH) , que es mucho más estable frente a la oxidación a los valores de pH típicos del producto de fertilizante final.

Por tanto, el fertilizante de la invención comprende sulfato de amonio ferroso hexahidratado, que secuestra el... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir un fertilizante que comprende las siguientes etapas:

-mezclar un compuesto de nitrógeno reducido que comprende urea, sulfato de amonio y amoniaco con uno de hierro (II) estable procedente de un subproducto de la producción del compuesto de óxido de titanio y ácido sulfúrico

-granular la mezcla a la que se añade sulfato de amonio, amoniaco, un compuesto de magnesio, ácido 10 sulfúrico y agua; produciendo una reacción entre el amoniaco y el ácido sulfúrico libre y después con el sulfato ferroso

-secar;

-enfriar, en el que la temperatura se enfría desde 50ºC hasta 40ºC;

-tamizar;

-acondicionar con aceites de parafina. 20

2. Procedimiento según la reivindicación 1, para producir un fertilizante complejo caracterizado porque en la etapa de granulación se añaden fosfato de amonio, fosfato de diamonio, TSP, SSP, roca de fosfato, cloruro de potasio y sulfato de potasio.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el subproducto de la producción de óxido de titanio es sulfato de hierro (II) monohidratado o sulfato de hierro (II) heptahidratado.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque cuando el subproducto de compuesto de hierro de la producción de óxido de titanio es sulfato de hierro (II) monohidratado, la etapa de secado se 30 realiza en una secadora con temperaturas de cabeza d.

20. 300ºC y temperaturas de cola d.

6. 70ºC.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque cuando el subproducto de compuesto de hierro de la producción de óxido de titanio es sulfato de hierro (II) heptahidratado, la etapa de secado tiene lugar a temperaturas inferiores a 65ºC.

6. Fertilizante obtenido mediante el procedimiento reivindicado anteriormente, caracterizado porque comprende en su composición sulfato de amonio ferroso hexahidratado y nitrógeno, nitrógeno amoniacal, nitrógeno ureico, óxido de magnesio, trióxido de azufre, hierro, manganeso y zinc.

7. Fertilizante según la reivindicación 6, caracterizado porque la composición en % en peso de los elementos reivindicados previamente es :

Parámetros % en peso Nitrógeno (N) tota.

2. 30 Nitrógeno (N) amoniacal 9-12 Nitrógeno (N) ureico 10-16 Óxido de magnesio (MgO) 0, 1-0, 7 Trióxido de azufre (SO3.

2. 36 Hierro 1, 3-2 Manganeso (Mn) 0-0, 20 Zinc (Zn) 0-0, 10

8. Fertilizante según la reivindicación 6, caracterizado porque en caso de ser un fertilizante complejo,

comprenderá adicionalmente los siguientes componentes P2O5, P2O5 soluble en agua, K2O y la composición en % en peso sería:

Parámetros % en peso Nitrógeno (N) total 15-25 Nitrógeno (N) amoniacal 5-15 Nitrógeno (N) ureico 5-15 P2O5 total 5-15 P2O5 soluble en agua 5-15 K2O 3-6 Óxido de magnesio (MgO) 0, 5-5 Trióxido de azufre (SO3.

2. 36 Hierro 1, 3-2 Manganeso (Mn) 0-0, 20 Zinc (Zn) 0-0, 10 Óxido de calcio (CaO) 1-2