Fertilizantes que contienen azufre y proceso para la preparación de los mismos.

Un proceso para la fabricación de composiciones fertilizantes que contienen azufre,

caracterizado por que comprende las etapas de:

a) proporcionar una suspensión de al menos un material fertilizante a base de fosfato seleccionado del grupo que consiste en fosfatos de amonio, compuestos de nitrógeno-fósforo-potasio (NPK) a base de fosfato de amonio, súper fosfatos y piedras de fosfato parcialmente aciduladas;

b) poner la suspensión en contacto con por lo menos un agente tensioactivo aniónico y una fase líquida de azufre elemental; donde la fase líquida de azufre elemental es una suspensión de partículas de azufre en un medio acuoso o comprende azufre fundido y, cuando la fase líquida del azufre elemental comprende azufre fundido, mantener la temperatura de la mezcla de suspensión, tensioactivo y azufre por encima del punto de fusión del azufre; e

c) introducir la mezcla obtenida en la etapa b) en una unidad granuladora para obtener así gránulos de la composición fertilizante,

en donde el por lo menos un material fertilizante a base de fosfato está presente en una cantidad en la escala de al menos 50% en peso, el azufre elemental está presente en una cantidad en la escala de 1 a 25% en peso y el por lo menos un agente tensioactivo aniónico está presente en una cantidad en la escala de 0,001 a 3% en peso, con base en el peso total de la composición fertilizante.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/051046.

Solicitante: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: CAREL VAN BYLANDTLAAN 30 2596 HR THE HAGUE PAISES BAJOS.

Inventor/es: REYNHOUT, MARINUS, JOHANNES, VERBIST,GUY,LODE,MAGDA,MARIA, ANTENS,JANY BIRGITTA MARIA, ASHTEKAR,SUNIL, GARCIA MARTINEZ,RAFAEL ALBERTO, LAMBERT,REGINALD, O\'BRIEN,JASON TREVOR, WOODRUFFE,JOHN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C05B1/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C05 FERTILIZANTES; SU FABRICACION.C05B FERTILIZANTES FOSFATADOS.Superfosfatos, es decir, fertilizantes producidos por reacción de fosfatos inorgánicos o huesos fosfatados con ácido sulfúrico o fosfórico en cantidades y concentraciones tales que producen productos sólidos directamente.
  • C05B7/00 C05B […] › Fertilizantes a base esencialmente de ortofosfatos alcalinos o de amonio (C05B 11/00 tiene prioridad).
  • C05D9/00 C05 […] › C05D FERTILIZANTES INORGANICOS NO CUBIERTOS POR LAS SUBCLASES C05B, C05C; FERTILIZANTES QUE PRODUCEN DIOXIDO DE CARBONO.Otros fertilizantes inorgánicos.
  • C05G5/00 C05 […] › C05G MEZCLAS DE FERTILIZANTES CUBIERTOS INDIVIDUALMENTE POR LAS DIFERENTES SUBCLASES DE LA CLASE C05; MEZCLAS DE UNO O VARIOS FERTILIZANTES CON PRODUCTOS QUE NO TIENEN ACTIVIDAD ESPECIFICA DE FERTILIZANTES, p. ej. PESTICIDAS, ACONDICIONADORES DE SUELOS, AGENTES HUMECTANTES (fertilizantes orgánicos que comprenden la adición de cultivos bacterianos, de micelio o similares C05F 11/08; fertilizantes orgánicos que contienen vitaminas u hormonas vegetales C05F 11/10 ); FERTILIZANTES CARACTERIZADOS POR SU FORMA. › Fertilizantes caracterizados por su forma (granulación de fertilizantes caracterizados por sus composiciones químicas, ver los grupos apropiados del C05B - C05G).

PDF original: ES-2534128_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Fertilizantes que contienen azufre y proceso para la preparación de los mismos Campo de la invención

La presente Invención se refiere a fertilizantes que contienen azufre y un proceso para la preparación de los mismos. Antecedentes de la Invención

En el pasado una gran cantidad de trabajo se ha dedicado a la fabricación de fertilizantes que contienen azufre. La creciente demanda mundial de fertilizantes que contienen azufre parte del descubrimiento de que bajos rendimientos de cultivo en ciertos casos pueden estar relacionados con deficiencias en azufre en el suelo. Un ejemplo de una especie con altos requerimientos de azufre es cañóla. La cañóla es un importante cultivo comercial en Alberta, Canadá y tiene altos requerimientos de azufre en cualquier etapa de crecimiento. Una escasez de azufre puede causar serlas reducciones en el rendimiento y calidad de los cultivos.

Los procesos de fabricación de fertilizantes que contienen azufre del tipo fosfato de amonio comúnmente incluyen el uso o Incorporación de sulfatos, véase, por ejemplo, US 4,377,46, o US 4,762,546. Una desventaja de los sulfatas es que son muy móviles en el suelo y lixivian fácilmente fuera de la zona de la raíz, haciendo de manera efectiva que el nutriente de sulfato no esté disponible para las plantas.

El azufre elemental no es lixiviado del suelo, como lo son los sulfatos. En su lugar, las partículas de azufre elemental en tamaño de mieras son oxidadas a azufre de sulfato, que es la forma utilizada por las plantas, por bacterias del suelo durante la temporada de cosecha. El azufre elemental es, entonces, considerado como una forma de liberación lenta de azufre de nutrientes vegetales que es menos propensa a lixiviar fuera de la zona de raíz de los cultivos. Por lo tanto, es adecuado hacer que una gran proporción del azufre en fertilizantes esté presente como azufre elemental. Además, el azufre elemental ofrece ciertos beneficios adicionales en la agricultura, incluyendo actuar como un fungicida contra ciertos microorganismos, actuar como un plaguicida contra ciertas plagas de suelo y plantas, ayudar a la descomposición de residuos vegetales y mejorar la utilización de nutrientes de fósforo y nitrógeno y reducir el pH de suelos alcalinos y calcáreos.

Así, es adecuado Incorporar azufre en fertilizantes que contengan azufre como azufre elemental presente como partículas pequeñas.

Se conocen en la técnica los procesos para la fabricación de fertilizantes que contienen azufre, en donde se usa azufre elemental. La mayoría de los métodos incluyen la Incorporación de azufre fundido en el fertilizante.

En US 5,653,782, se ha descrito un proceso para la fabricación de fertilizantes que contienen azufre, en donde un substrato que contiene partículas fertilizantes se calienta hasta una temperatura por arriba del punto de fusión del azufre y se mezcla con azufre. De acuerdo con US 5,653,782, el azufre se funde por el calor proporcionado por las partículas de fertilizante precalentadas, produciendo de esta manera un recubrimiento homogéneo en las partículas fertilizantes.

US 3,333,939, describe el recubrimiento de gránulos de fosfato de amonio con azufre fundido. Los gránulos se recubren en una unidad de recubrimiento separada en la cual se alimente el azufre, al poner en contacto los gránulos con azufre fundido o con una solución de polisulfuro de amonio. Posteriormente, los gránulos recubiertos son secados.

Como alternativa, US 3,333,939 enseña un proceso para preparar partículas fertilizantes que contienen azufre en el cual el azufre se intercala a través de las partículas. En este proceso amoniaco y ácido fosfórico se dejan reaccionar para formar fosfato de amonio. El fosfato de amonio formado es alimentado en un granulador en el cual se mezcla con urea y azufre seco. Los gránulos obtenidos se secan en una secadora.

La desventaja del primer proceso de US 3,333,939 es que el recubrimiento impide una distribución uniforme de sulfato de amonio y azufre en el suelo. El segundo proceso tiene la desventaja de que requiere el manejo de azufre sólido. El manejo y molienda de azufre elemental sólido es altamente peligroso debido a la generación de polvo de azufre y riesgos de incendios y explosiones por polvo de azufre. Como se menciona en una revisión por H.P. Rothbaum et al (New Zeland Journal of Science, 198, vol. 23, 377), los peligros de explosión siempre son debidos al polvo de azufre que es inflamable. Por lo tanto, es necesario un diseño de proceso complejo para asegurar la seguridad del proceso.

US 5,571,33 describe un proceso para la fabricación de fertilizantes en el cual primero amoniaco, agua y ácido fosfórico se hacen reaccionar para formar fosfato de amonio. Posteriormente, la mezcla de fosfato de amonio/agua se mezcla con azufre fundido. La mezcla obtenida de esta manera se mantiene a temperaturas de 12-15°C hasta la granulación. Una desventaja de este proceso es la seguridad, que representa que las concentraciones de azufre

elevadas en los polvos de proceso pueden llevar a mezclas de polvo-aire potencialmente explosivas.

EP 15681 A1 describe un proceso para la fabricación de fertilizantes de fosfato de amonio que contienen azufre, que comprende combinar azufre elemental, en forma líquida, con amoniaco, ácido fosfórico y agua.

Varios documentos de la técnica anterior, por ejemplo, GB 1312314, US 22/139158, WO 97/16396, WO 2/9295, US 5,423,897 y US 3,926,841 han descrito el uso de agentes de recubrimiento, que incorporan agentes tensioactivos, en la reducción de formación de polvo y formación de torta durante el uso y manejo de fertilizantes tipo NPK.

WO 28/247 describe un fertilizante de azufre, ya sea en forma de gránulos globulares o pellas que constituyen mezclas solidificadas de azufre líquido y bentonita, y componentes adicionales favorables y microelementos fertilizantes, que se caracterizan por su contenido de 6 a 95% de azufre, 4 a 2% de bentonita y 1 a 8% de lignosulfonato. El lignosulfonato se incorpora en las moléculas fertilizantes de azufre para permitir la formación de gránulos o pellas que dispersen fácilmente el contacto con humedad del suelo en moléculas de azufre de tamaño mucho más pequeño que los fertilizantes de este tipo conocidos.

GB 229214 describe también composiciones fertilizantes de azufre/bentonita en las cuales 1 a 3% en peso de un material aglutinante, tal como lignosulfonato, pueden añadirse para formar gránulos adecuados para la aplicación de azufre a la tierra.

US 24/9878 describe partículas que contienen una composición fertilizante que contiene nitrógeno, de preferencia a base de urea, en la cual un componente aglutinante, tal como un lignosulfonato, está presente de tal manera que el contacto de las partículas con agua cause la dispersión de las partículas en más de 1 piezas.

WO 9/335 describe un corrector de suelo químico a base de azufre en forma de gránulos para uso agrícola, el producto comprende polvo de azufre volátil, al menos 3% en peso de un producto inerte seleccionado del grupo que consiste en arcilla, bentonita, caolín y mezclas de los mismos, y al menos ,5% en peso de un agente humectante, los componentes se mezclan unos con otros y se someten a extrusión en húmedo y posteriormente secado para obtener los gránulos. El agente humectante puede ser un sulfonato de lignina. Sin embargo, ya que WO 9/335 se refiere al manejo de polvo de azufre que se somete a extrusión (en lugar de granulación como se usa de acuerdo con la presente invención) las enseñanzas ahí no son relevantes para el proceso de acuerdo con la invención.

No obstante las mejoras descritas en la técnica, los problemas con la fabricación de fertilizantes a base de azufre que contienen azufre elemental, continúan estando en existencia. En particular, el polvo y los riesgos de explosión que incluye el polvo de azufre elemental continúan siendo de gran preocupación. Por lo tanto, sigue habiendo la necesidad de fertilizantes y procesos de fabricación de estos fertilizantes que reduzcan o incluso eviten los problemas de seguridad experimentados en la técnica.

Sumario de la Invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un proceso para la fabricación de composiciones fertilizantes que contienen azufre, el proceso comprende las etapas de:

a) proporcionar una suspensión de al menos un material fertilizante a base de fosfato seleccionado del grupo que consiste en fosfatos de amonio, compuestos de nitrógeno-fósforo-potasio (NPK) a base de fosfato de amonio, súper fosfatos y piedras de fosfato parcialmente aciduladas;

b) poner la suspensión en contacto con al menos un agente tensioactivo aniónico y (de preferencia una fase líquida de) azufre... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la fabricación de composiciones fertilizantes que contienen azufre, caracterizado por que comprende las etapas de:

a) proporcionar una suspensión de al menos un material fertilizante a base de fosfato seleccionado del grupo que consiste en fosfatos de amonio, compuestos de nitrógeno-fósforo-potasio (NPK) a base de fosfato de amonio, súper fosfatos y piedras de fosfato parcialmente aciduladas;

b) poner la suspensión en contacto con por lo menos un agente tensioactivo aniónico y una fase líquida de azufre elemental; donde la fase líquida de azufre elemental es una suspensión de partículas de azufre en un medio acuoso o comprende azufre fundido y, cuando la fase líquida del azufre elemental comprende azufre fundido, mantener la temperatura de la mezcla de suspensión, tensioactivo y azufre por encima del punto de fusión del azufre; e

c) introducir la mezcla obtenida en la etapa b) en una unidad granuladora para obtener así gránulos de la composición fertilizante,

en donde el por lo menos un material fertilizante a base de fosfato está presente en una cantidad en la escala de al menos 5% en peso, el azufre elemental está presente en una cantidad en la escala de 1 a 25% en peso y el por lo menos un agente tensioactivo aniónico está presente en una cantidad en la escala de ,1 a 3% en peso, con base en el peso total de la composición fertilizante.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por que el azufre elemental comprende azufre fundido.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado por que el por lo menos un agente tensioactivo aniónico comprende un lignosulfonato.

4. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el por lo menos un agente tensioactivo aniónico está presente en una cantidad en la escala de ,5 a 3% en peso, de preferencia de ,1 a 2,% en peso, con respecto al peso de la composición fertilizante total.

5. Una composición fertilizante caracterizada por que comprende:

a) azufre elemental en una cantidad en la escala de 1 a 25% en peso, con base en el peso total de la composición fertilizante;

b) por lo menos un material fertilizante a base de fosfato seleccionado del grupo que consiste en fosfatos de amonio, compuestos de nitrógeno-fósforo-potasio (NPK) a base de fosfato de amonio, súper fosfatos y piedras de fosfato parcialmente aciduladas presentes en una cantidad de al menos 5% en peso, con base en el peso total de la composición fertilizante; y

c) al menos un agente tensioactivo aniónico presente en una cantidad en la escala de ,1 a 3% en peso con base en el peso total de la composición fertilizante,

en donde el por lo menos un agente tensioactivo aniónico es disperso a lo largo de la composición fertilizante.

6. La composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada por que el por lo menos un agente tensioactivo aniónico comprende un lignosulfonato.

7. La composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada por que el por lo menos un agente tensioactivo aniónico comprende un lignosulfonato seleccionado del grupo que consiste en sales de metal alcalino y/o sales de metal alcalinotérreo y/o sales de amonio, de ácido lignosulfónico.

8. La composición fertilizante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada por que el por lo menos un agente tensioactivo aniónico está presente en una cantidad en la escala de ,5 a 3% en peso, de preferencia de ,1% en peso a 2,% en peso con respecto al peso de la composición fertilizante total.

9. Uso de un agente tensioactivo aniónico para reducir el contenido de azufre elemental en polvo en proceso generado en el proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.


 

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