Sulfato potásico acondicionado con un inhibidor de la precipitacion de sulfato de calcio.

La presente invención se refiere a un mezcla de base sulfato potásico que consiste en sulfato potásico y entre 0.

5-5% en peso de un aditivo inhibidor de precipitados de sulfato de calcio del grupo de los polifosfatos inorgánicos y al uso de dicha mezcla en fertirrigación.

Sulfato potásico acondicionado con un inhibidor de la precipitación de sulfato de calcio.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un sulfato potásico acondicionado mediante mezcla homogénea con un aditivo destinado a inhibir su interacción con el calcio presente en el agua de riego, con la finalidad de evitar o minimizar la formación de precipitados de sulfato de calcio durante la preparación de disoluciones madre en fertirrigación.

Estado de la técnica

La fertirrigación es una técnica de fertilización asociada a los sistemas de riego localizado de alta frecuencia mediante la que los fertilizantes son aplicados disueltos en el agua, inyectándolos a la red de riego, con un dosificador, desde disoluciones de alta concentración de los mismos. Estas disoluciones pueden ser, en sí mismas, fertilizantes líquidos, o disoluciones de fertilizantes sólidos disueltos por el agricultor en depósitos dispuestos para esta función en el propio cabezal de riego (disoluciones madre) .

Los fertilizantes sólidos empleados en fertirrigación deben ser de alta pureza y solubilidad con la finalidad de obtener disoluciones libres de sólidos en suspensión que, si están presentes, pueden obstruir los elementos de la red de riego, fundamentalmente filtros, conducciones y emisores.

De los tres fertilizantes potásicos más comúnmente utilizados (cloruro potásico, sulfato potásico y nitrato potásico) se comercializan productos de alta pureza para su uso en fertirrigación. Entre ellos, el cloruro potásico es el que presenta mayor riqueza en potasio, es el más soluble en agua (> 20% p/v) , lo que permite alcanzar disoluciones del orden de 1416% K2O en condiciones optimizadas y además, es el más barato. Sin embargo, cuenta con el inconveniente de aportar simultáneamente al potasio, una cantidad importante de cloruro, ion al que numerosos cultivos son particularmente sensibles, respondiendo negativamente a incrementos en su concentración, y cuya aplicación está desaconsejada en condiciones de salinidad del suelo y/o agua de riego.

De las dos fuentes de potasio alternativas al cloruro, esto es, el nitrato y el sulfato, el primero de ellos, pese a ser más caro y a que implica un aporte simultáneo de nitrógeno, con independencia de que éste sea, o no, necesario o conveniente, es el más usado en fertirrigación para la preparación de soluciones potásicas, dada su mayor solubilidad y el hecho de que no presenta interacciones con el calcio presente en las aguas de riego.

La relativamente baja solubilidad del sulfato potásico puede resultar limitante en algunas aplicaciones asociadas a su uso como fertilizante que requieren la obtención de disoluciones concentradas, por lo que el establecimiento de procedimientos para incrementar su solubilidad en agua ha sido objeto de estudio. El incremento de solubilidad del sulfato potásico por purificación u otros medios como el descrito en la patente US005298050A (McLaughlin et al. High water solubility potassium sulfate and method of producing same) , que se fundamenta en tratar el producto con un surfactante orgánico y/o con una sal de magnesio, sólo se ha demostrado que resulta efectivo para la obtención de disoluciones de alta concentración cuando el producto se disuelve en aguas de alta calidad. Sin embargo, el incremento de solubilidad per se no supone ninguna mejora significativa cuando el producto ha de disolverse en aguas duras, esto es, aquellas que se caracterizan por presentar altos contenidos en calcio y/o magnesio y en las que, por tanto, el uso de sulfato potásico puede causar la precipitación de sulfato cálcico, tanto en los emisores y conducciones de riego, como en la propia disolución madre necesaria para su aplicación, limitando, en este caso, la posibilidad de su uso.

En lo que respecta a las obstrucciones de los emisores y de las conducciones de la red de riego en sistemas de fertirrigación, en los que los fertilizantes se aplican disueltos en aguas duras, es conocida la posibilidad de tratamiento de éstas con inhibidores de incrustaciones. Con este objeto se han utilizado diferentes tipos de compuestos, tanto orgánicos como inorgánicos: polifosfatos inorgánicos, homo o co-polímeros de ácido acrílico o meta-acrílico, compuestos organofosforados, etc.., para los que se han propuesto distintos mecanismos de acción que explican su actividad desincrustante, como su posible acción secuestrante, o el denominado “efecto umbral”, por el cual los núcleos cristalinos quedan bloqueados en un estadío temprano de su desarrollo. No obstante, es preciso hacer observar que estos tratamientos se realizan específicamente sobre el agua de riego en la que se han diluido los fertilizantes a la dosis de aplicación, a partir de las disoluciones madre, a concentraciones del orden de ppm, conformando así lo que se denominan soluciones nutritivas, que son las que se aportan a través de los emisores de riego. Sin embargo, la problemática derivada de la generación de precipitados por interacción entre los iones aportados por los fertilizantes presentes en altas concentraciones en las disoluciones madre con los iones del agua de riego, fundamentalmente en el caso de aguas duras, no está resuelto. Este problema es especialmente significativo en el caso del sulfato potásico cuando se disuelve a altas concentraciones en aguas de riego con contenidos relativamente elevados en calcio, dado que, aunque el producto sea de alta pureza, lo que garantiza su completa disolución en agua desionizada, puede dar lugar en estas condiciones a la formación inmediata de precipitados que obstruyen los filtros de salida del tanque e imposibilitan o restan eficacia a la aplicación. La susceptibilidad del sulfato potásico para interaccionar con el calcio presente en el agua de riego, dando lugar a precipitaciones de sulfato de calcio, es superior a la de otros fertilizantes que contienen sulfatos debido al efecto de co-precipitación del potasio. Esto obliga a reducir las concentraciones de uso del sulfato potásico, con los inconvenientes de índole práctico que ello supone al tener que incrementar el número de disoluciones a preparar para aportar una misma cantidad global de potasio al cultivo, o a utilizar un fertilizante potásico alternativo, habitualmente nitrato potásico, más caro, cuando el aporte de cloruros está desaconsejado por la sensibilidad del cultivo o por condiciones de elevada salinidad de suelos y/o aguas.

Descripción de la invención La presente invención soluciona los problemas descritos en el estado de la técnica ya que proporciona un sulfato potásico acondicionado mediante mezcla homogénea con un aditivo que inhibe la interacción del sulfato potásico con el calcio presente en el agua de riego, evitando o minimizando la formación de precipitados de sulfato de calcio durante la preparación de disoluciones madre en fertirrigación.

Así pues, la presente invención, en un primer aspecto, se refiere a una mezcla (de ahora en adelante, mezcla de la presente invención) de base sulfato potásico que consiste en sulfato potásico y entre 0.5-5% en peso de un aditivo inhibidor de precipitados de sulfato de calcio del tipo polifosfato, destinado a prevenir, reducir o eliminar la precipitación de esta sal y seleccionado de entre hexametafosfato de potasio, hexametafosfato sódico, hexametafosfato de potasio y sodio, pirofosfato tetrasódico, pirofosfato tetrapotásico, trimetafosfato de sodio, tripolifosfato de sodio, tripolifosfato potásico, pirofosfato trisódico, pirofosfato disódico, pirofosfato tripotásico y pirofosfato dipotásico.

En un aspecto más particular de la presente invención, el inhibidor de precipitados de sulfato de calcio del tipo polifosfato es el hexamatafosfato sódico.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere al uso de la mezcla de la presente invención en la preparación de disoluciones madre para fertirrigación.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra los valores medios y desviaciones típicas de los porcentajes de calcio precipitado respecto al total inicialmente presente en disoluciones de cloruro de calcio 5, 10 y 20 mM, tras 48 horas de la disolución en las mismas de una cantidad equivalente a 5% p/v K2O de sulfato potásico. A: muestra A en negro sin acondicionar y en gris acondicionada con su dosis óptima de hexametafosfato sódico, B: muestra B en negro sin acondicionar y en gris acondicionada con su dosis óptima de hexametafosfato sódico y C: muestra C en negro sin acondicionar y en gris acondicionada con su dosis óptima de hexametafosfato sódico. A, B y C son muestras de sulfato potásico de diferente procedencia.

La figura 2 muestra los valores medios y desviaciones típicas de los porcentajes de calcio precipitado respecto... [Seguir leyendo]

1. Mezcla de base sulfato potásico que consiste en sulfato potásico y entre 0.5-5% en peso de un aditivo inhibidor de precipitados de sulfato de calcio del grupo de los polifosfatos inorgánicos, seleccionado de entre hexametafosfato de potasio, hexametafosfato sódico, hexametafosfato de potasio y sodio, pirofosfato tetrasódico, pirofosfato tetrapotásico,

trimetafosfato de sodio, tripolifosfato de sodio, tripolifosfato potásico, pirofosfato trisódico, pirofosfato disódico, pirofosfato tripotásico y pirofosfato dipotásico.

2. Mezcla según la reivindicación 1, donde el aditivo inhibidor de precipitados de sulfato de calcio del tipo polifosfato inorgánico es el hexametafosfato sódico.

3. Uso de la mezcla según cualquiera de las reivindicaciones 1-2 en fertirrigación.

Figura 1 A

NO TRATADO

ACONDICIONADO

100, 00

% Ca2+ precipitado 80, 00 60, 00 40, 00 20, 00 0, 00 -20, 00

B

100, 00

% Ca2+ precipitado 80, 00

60, 00

40, 00

20, 00

0, 00 -20, 00

NO TRATADO

ACONDICIONADO

100, 00

% Ca2+ precipitado 80, 00 60, 00 40, 00 20, 00 0, 00 -20, 00

Figura 2

NO TRATADO

ACONDICIONADO