AGROMINERAISPARAOBRASIL

CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL RIO DE JANEIRO, 2010

AGROMINERAISPARAOBRASIL

EDITORES FranciscoRegoChavesFernandes

AdoBenvindodaLuzZuleicaCarmenCastilhos

Ocontedodestetrabalhoderesponsabilidadeexclusivado(s)autor(es)

VERALCIADOESPRITOSANTOSOUZAProjetoGrfico/EditoraoEletrnica

GISELEROSEDASILVAAssistentedePesquisa

FotoAgrominerais:Verdete,Silanito,Fonolito,Amazonita,Verdetebritado

(daesquerdaparaadireita)SlviaCristinaAlvesFranaeGiseleRosedaSilva.Agrcolas:milho,soja,feijo,arrozecanadeacar.

CentrodeTecnologiaMineralAgromineraisparaoBrasil/Eds.FranciscoR.C.Fernandes,AdoB.daLuz,

ZuleicaC.Castilhos.RiodeJaneiro:CETEM/MCT,2010.380p.:il.

1. Fertilizantes.2.Agrominerais.3.Agroindstria.I.CentrodeTecnologiaMineral.II.Fernandes,FranciscoR.C.(Ed.).III.Luz,AdoB.(Ed.).III.

Castilhos,ZuleicaC.(Ed.).

ISBN9788561121617 CDD 668.62

ComaediodestelivroconcluiseoProjetoAGROMINERAIS,coordenadopeloCETEMcomfinancimentosdoCTMineraleFINEP.Nodecorrerdosltimos18mesesfoirealizadaintensaatividadedeinteraoentrepesquisadoreseprofessoresdasmaisimportantesinstituiesbrasileiras.ForamrealizadasOficinasTemticasmuitoconcorridas,envolvendoacomunidadeacadmica,tecnolgica,empresarialeorganizaessociais.Aindaforamproduzidos estudos prospectivos por especialistas renomados, nacionais e tambm internacionais dasdiferentesreasdoconhecimentoenvolvidasnotema.Destesltimos,foramelaboradosquinzedistintoscaptulosparaoatuallivrosobreAgrominerais.AcreditamosquecomaediodestelivroeasuadivulgaosimultneanainternetenositedoCETEM,estamosdandoumapositivacontribuioimportantequestodosAgromineraisnoBrasil.

RiodeJaneiro,Julhode2010.JosFariasdeOliveiraDiretordoCETEM

PREFCIO FranciscoRegoChavesFernandes,AdoBenvindodaLuzeZuleicaCarmenCastilhos

CAPTULO1 PANORAMADOSAGROMINERAISNOBRASIL:ATUALIDADEEPERSPECTIVASYaraKulaifeFranciscoRegoChavesFernandes__________________________01

CAPTULO2AGROMINERAIS:RECURSOSERESERVASAntonioFernandodaSilvaRodrigues,DavidSiqueiraFonseca,MathiasHiderRicardoEudesParahybaeVanessaM.M.Cavalcante______________23

CAPTULO3ROTASTECNOLGICASCONVENCIONAISEALTERNATIVASPARAAOTENODEFERTILIZANTESArthurPintoChaves_______________________________________________________45

CAPTULO4ROCHAS,MINERAISEROTASTECNOLGICASPARAAPRODUODEFERTILIZANTESALTERNATIVOSAdoBenvindodaLuz,FranciscoE.LapidoLoureiro,JooAlvesSampaio,ZuleicaCarmenCastilhoseMarceloSoaresBezerra___________61

CAPTULO5MATERIAISSILICTICOSCOMOFONTESREGIONAISDENUTRIENTESECONDICIONADORESDESOLOSderdeSouzaMartins,lvaroVileladeResende,ClaudineiGouveiadeOliveiraeAntonioEduardoFurtiniNeto ______________________________89

CAPTULO6OMEIOAMBIENTENAPRODUODEFERTILIZANTESFOSFATADOSNOBRASILElviraGabrielaDiaseRobertoD.Lajolo_______________________________ 105

CAPTULO7FOSFOGESSO:GERAO,DESTINOEDESAFIOSRobertoMattioliSilvaeMarcoGiulietti________________________________ 125

CAPTULO8AINDSTRIABRASILEIRADEFERTILIZANTES(CADEIANPK,ENXOFRE,ROCHAFOSFTICAEPOTSSIO)PROJEESDE2010A2030EduardoSoaresOgasawara,YaraKulaifeFranciscoRegoChavesFernandes ______________________________________________________________ 145

CAPTULO9UMESTUDODASPRINCIPAISLAVOURASPARAAPRODUODEBIOCOMBUSTVEISMariaHelenaM.RochaLimaeNilodaSilvaTeixeira__________________ 169

CAPTULO10OUSODABIOMASSACOMONOVAFONTEENERGTICAMUNDIALngeloBressanFilho____________________________________________________ 189

CAPTULO11POLTICASGOVERNAMENTAISPARAOSBIOCOMBUSTVEISRicardoBorgesGomide_________________________________________________ 203

CAPTULO12INVENTRIOECARTOGRAFIADERECURSOSAGROMINERAISCONVENCIONAISEALTERNATIVOSDOTERRITRIOBRASILEIROGersonManoelMunizdeMatoseIvanSrgiodeCavalcanteMello_____ 227

CAPTULO13ROCHASEMINERAISCOMOFERTILIZANTESALTERNATIVOSNAAGRICULTURA:UMAEXPERINCIAINTERNACIONALPeterVanStraaten ____________________________________________________ 235

CAPTULO14BIOCOMBUSTVEISNOSESTADOSUNIDOSEMCONTEXTODEMUDANAJoaquimRamosSilva____________________________________________________ 265

CAPTULO15ASITUAOENERGTICADAUNIOEUROPEIAEOCASOPARTICULARDOSBIOCOMBUSTVEIS:DIAGNSTICOACTUALEPERSPECTIVASCarlaGuapoCosta ______________________________________________________ 277

FranciscoRegoChavesFernandesAdoBenvindodaLuzZuleicaCarmenCastilhos

Este livro "AgromineraisparaoBrasil" um livro editadopeloProjetoAgrominerais coordenadopeloCETEMCentrodeTecnologiaMineraldoMCTMinistriodaCinciaeTecnologia,paraatenderadoisobjetivosprincipais: abordaraprofundadamenteovastoconjuntodetemaspertinentesaosAgromineraiscomumenfoque

centradonoBrasil; apresentarsugestesdelinhasdeao,umaAgendadePrioridades,paraodesenvolvimentocientfi

cotecnolgicobrasileirosustentvel.ApresentaosprincipaisresultadosdoProjetoEstudoProspectivoRelativoaosAgromineraiseSeusUsosnaProduodeBiocombustveisLquidoscomVisodeLongoPrazo(2035),resultantedeOficinastemticasqueforamrealizadasenvolvendoalgumascentenasdeparticipantes.OprojetofoiapoiadopeloCTMineral/FundoSetorialMineralepelaFINEPFinanciadoradeEstudoseProjetos,temcomocoordenadoroCETEMecomoinstituiescoexecutoras,aUFSCar/RedeInteruniversitriaparaoDesenvolvimentodoSetorSucroalcooleiro(RIDESA),aEmbrapaCerrados/RededePesquisadeRochasSilicatadasdeFontedePotssio, a CPRMServioGeolgico do Brasil (SGB) e oDepartamentoNacional da ProduoMineral(DNPM/MME).Agrominerais(taiscomoenxofre,mineraisdepotssio,rochafosftica,clcrioeturfa)matriaprimadeorigemmineralsendo insumoabsolutamente indispensvelparaviabilizaraagriculturaeapecuriabrasileiras, ou seja, parte integrante da alimentao dos cidados brasileiros, da viabilizao doagronegcioexterno,eainda,alavancandoonascenteepujantesetordosbiocombustveis.O tema do livro foi desdobrado pelos editores, em quinze captulos, cada um deles a cargo de umespecialistaderenomadoconhecimento.Iniciaseo livro "AgromineraisparaoBrasil" comdois captulosdedicadossFontesConvencionaisdeNutrientes(FCN).Oprimeiro,"PanoramadosagromineraisnoBrasil:atualidadeeperspectivas"traaumatualizadoperfildos fertilizantes convencionais (NPK): uma complexa cadeiademltiplosprodutosemercados;umacaracterizaogeraldestaindstrianoBrasilenomundoeumhistricodestesetorindustrialnoBrasil,desdeasuafundao,destacandoseasconsequnciasdasuaprivatizaohdezanos.Finalmente,aatualidade,aqualapresentagrandesdesafios,emqueaoferta temelevadssimadependnciadasimportaes,atingecercade80%dototaldosnutrientesconsumidospeloBrasileaespeculaofinanceirasefazfortementepresente.Logoemseguida:Agrominerais:recursosereservasaprofundaotemadosAgrominerais (mineraisdepotssio,fosfato,enxofreecalcrio)noBrasilnosegmentodapesquisaelavraderecursosminerais,incluindoumaminuciosaapresentaodadisponibilidadeprimria(ocorrnciasejazidasminerais)emtodooterritrionacional.tambmanalisadoparacadaumdosrecursosagrominerais,osaspectosdemercadoeasrelaesdedependnciaesustentabilidadeentreoagronegcioeomineralnegcio.Um captulo crtico: "Rotas tecnolgicas convencionaisealternativasparaaobtenode fertilizantes",apresentaosdiferentesprodutosoferecidosnomercadobrasileiro, tantooriundosdasFontesConvencionaisdeNutrientes (FCN) osdealtasolubilidadeeconcentrao comodasFontesAlternativasdeNutrientes (FAN) rocha, termofosfatoseoutros ,questionandoseaprofundadamenteasvantagensedesvantagensdesuautilizaonoclimaesolostropicaisbrasileiros.Emconcluso,defendeoautor,ser

altamentedesejvelo fortalecimentodapesquisaedesenvolvimento tecnolgicodasdiferentes fontesalternativasdefertilizantesfosfatados,paraatendersdemandascrescentes,comoaproveitamentodequantidadesenormesdeminriosmarginaisinacessveispelatecnologiaatual,masqueso:deinteresseindustrial,deconservaoderecursosmineraisedeminimizaodoimpactoambiental.DoiscaptulossodedicadossFontesAlternativasdeNutrientes(FAN).Oprimeiro"Rochas,mineraiserotastecnolgicasparaaproduodefertilizantesalternativos"aprofundaarochagem,ouseja,astcnicasdeaplicaodiretanaagriculturaderochasmodasoucontendofinosnaturais,comomaterialfertilizante.Osautoresrealizaramumadetalhadabusca,emtodooextensoterritriobrasileiro,identificandoelocalizandoasrochasemateriaisfertilizantesalternativos,noscolocandoaindaapardoestadodaartedosestudos tecnolgicosvisandoo seuaproveitamento.No final sugeremumaagendadeprioridadespara futuraspesquisasdedesenvolvimentocientficoe tecnolgico.Nacontinuaodo tema,umnovocaptulo,"Materiaissilicticoscomofontesregionaisdenutrientesecondicionadoresdesolos",destacandoumnovoparadigma,comamudanadeusodematriasprimasconvencionaisglobalizadasparamatriasprimasalternativasregionais.Localizatambmestesmateriais(primriosesecundrios)abundantesnoBrasil,justapeassuasocorrnciascomalocalizaodasproduesdecanadeacaresoja,quesoasduasprincipaisfontesdosbiocombustveis,mostrandoaamplaviabilidadedoseuaproveitamentoregionalefinalizaelencandoaindaumconjuntodevantagensdecorrentesdasuautilizao.Doiscaptulossototalmentededicadosaomeioambiente,queapresentam,noseufinal,umelencodesugestes,umaagendadeprioridadespara implementao.Oprimeiro"Omeioambientenaproduode fertilizantes fosfatadosnoBrasil"dnosumaaprofundadae ilustrativapanormicadosdiferentesemltiplos impactosnegativosnomeioambienteassociadoscadeiaprodutivados fertilizantes fosfatados,queobrigatoriamentedevemserlevadosemconsiderao,noplanejamentodaampliaodaproduodeagrominerais.Aesperadaocorrnciadetaisimpactosnosfuturosempreendimentostornanecessrioidentificarasaesemedidasque,seimplementadas,poderoatenuaresteefeito,sejanalavraounobeneficiamentodosmineraisfosfticos.Estesprocessosprodutivosencontramsetodosnocampodosconflitos, sejapelousoda terraoudaguae integradosnodesenvolvimento sustentvelnobinmio:conservaoedesenvolvimentoeconmico.Jnaetapadeindustrializao,ofosfogessodestacasecomoumimportanteproblema,pois:"constituisignificativopassivoambientalque,mantidasasatuaiscircunstncias,devecontinuaracrescernarazodiretadaexpansodaproduo,emvirtudedarotatecnolgicaadotada".Os autores concluemque: "opapeldodesenvolvimento cientfico e tecnolgicopode sermuitomaisdecisivonasoluodosproblemas(...)devesertratadodemodoamploetransparente,envolvendotodososatoresinteressadosempresas,instituiesdecinciaetecnologia,organismosdegoverno,entidadesnogovernamentais,sociedadecivileincorporarcomopressupostososprincpiosdeprevenoeprecauo".Osegundocaptulo:"Fosfogesso:gerao,destino,desafios",centraedesenvolveotemadorejeitocomplexogeradonaproduodecidofosfrico,produtoessencialnacadeiaNPKdosfertilizantes,mascontendo,entreoutros,metaispesadosemineraisradiativos.AsuaproduonoBrasiliniciouseem1950eparacadatoneladadecidofosfricogeramseseistoneladasderejeito,ofosfogesso,gerandoatualmenteumaproduoanualde5milhesdetoneladasasuaproduoanual.Osautoresmostramquejatinge50%aparceladofosfogessogeradonoBrasilquedescartadanoambienteempurradopelasempresasprodutorasdecidofosfrico,utilizadoprincipalmentecomfinalidadeagrcola.Nesteparticular,semquehajaumaavaliaodopotencialimpactoradiolgiconapopulaoconsumidoradosprodutosagrcolasesemprovasdasuaeficciacomofertilizante.Mostramaindaqueexistempressesredobradasparaaampliaodoseudescarte,comomaterialdeconstruo(porexemplo,paraapopulaodebaixarenda,aoabrigodoPACdogoverno federal),semqueseaplique,nemoprincpiodaprecauo,comseuconsequentebanimento,nemaproposio,pelosrgosbrasileiroscompetentes,depadrese limitesquantitativosdasmensuraesderiscoprincipalmentequantosemissesradiativas.Emcontraste,norestodomundodesenvolvido,nosEstadosUnidos,UnioEuropeiaeJapo,osautoresreferemserejeiodestematerial,paraestradasjuntodecentrosurbanosehabitadosdevidoaoteorderadionucldeos.DestacasenosEUAobanimentodousodofosfogesso,feitopelaUnitedStatesEnvironmentalProtection

Agency(USEPA)em1992citandoademoliodeconjuntoshabitacionaisnaFlrida,construdosnosanos60.Em"Aindstriabrasileiradefertilizantes(cadeiaNPK,enxofre,rochafosfticaepotssio)projeesde2010a2030"feitoumexerccioeconomtricorigoroso,atravsdesofisticadaeadequadametodologiaondesoapresentadosresultadosdeumexercciodeprojeodelongoprazo,dasprincipaisvariveisdomercadodefertilizantesmineraisNPKdoBrasil.Mostraanecessidadeat2030deamplaampliaodacapacidadeprodutivanacionaldaindstriadoNPK,emtodososseussegmentosprodutivos,paraatenderaumfortecrescimentoesperadodoPIBbrasileiro.Humaexpectativadecrescimentopujantedoagrobusiness,oquesignificaanecessidadedenovosempreendimentosagromineraisemgrandespropores,significandotambmvultososinvestimentos,queataopresentemomento,ainiciativaprivadaouestatalest longedeviabilizar.Comparadosestes resultados comosobtidosnumestudodaANDArealizadoem2009,verificasequesomuitosemelhantes,apontandoasnecessidadesadicionaisemmais50%dacapacidadeprodutivaatualbrasileira.Otemadeagrocombustveisvem logoemseguida,desenvolvidoemtrscaptulosconcatenados:oprimeirotratadaagriculturabrasileiranoquesereferesduasmaioresproduesdirecionadasparabiocombustveis,acanadeacareasoja;osegundo,sobreaspolticasgovernamentaisbrasileirasparaosbiocombustveis e, finalmente, o terceiro versa sobre o uso da biomassa como nova fonte energticamundial.Ocaptulo"Umestudodasprincipaislavourasparaaproduodebiocombustveis",umtextopositivoeafirmativo: oBrasilpoderexpandirsuasplantaestantoparaaindstriadealimentosquantodebiocombust

veis (...)confirmandoem2030um futuropromissorparaosagentesenvolvidos tantocomacadeiaprodutivadoetanol

oatualsucessodocarroflexfrutodessaexperinciaadquiridadesdeadcadade70,comolanamentodoPROLCOOL,queincentivouousodolcoolanidromisturadogasolinaatsurgimentodosveculosflexem2003.

ograndedesafiodoBrasilconsolidara liderananautilizaodabioenergiacomocombustvelautomotivo.

Nodecorrerdestecaptulonosdadoconhecer,tantoparaacanadeacarcomoparaasoja,estatsticasatualizadasedetalhadassobreareaplantadanacionaleregional,aestruturaindustrial,asesperadasexpansesdaproduoprojetadasprincipalmenteparaosbiocombustveis,comaincorporaodenovasreaseainda,osmercadosparaestesprodutos.Oconhecimento referentes"Polticasgovernamentaisparabiocombustveis"degrande interessee,nestecaptulo,nosdadoconhecerasmedidasgovernamentais,baseadasnaplenaconvicoqueexistemexternalidadespositivasdosbiocombustveisemrelaoaosoutroscombustveisfsseis,paraconsolidarasuaproduoeusonoBrasil,baseadaemsuporteagriculturaeinstalaodeunidadesindustriaisdeproduo,estruturaodacadeialogsticaedeabastecimento,definiodenormasepadresde comercializao,ao consumoe fabricaodeveculos.Osdiferentes instrumentosdepoltica sotambmexplanados,talcomoadefiniodemandatosparausocompulsrio,polticasfiscais,creditciasetributrias.Emseguida,listamseasprincipaisinstituiesdogovernofederalrelativasaosbiocombustveis.Finalmente,emsuaconcluso,oautorafirmaque:"ntidaarelevnciadacanadeacarcomobemenergticoeestratgicoparaopas.Essaposio,conquistadaaolongodeanos,servecomomodeloparaaconsolidaodobiodieselnomercadobrasileiro,assimcomoparaodesenvolvimentode futurosbiocombustveis,aexemplodobioqueroseneedobiogs,oumesmosdenovasgeraestecnolgicas"."Ousodabiomassacomonovafonteenergticamundial"trataintensivamentedousodebiomassa,dissecandooetanolcomoumnovoprodutoparaomundo,anaturezadofuncionamentodacadeiadeproduosucroalcooleiranoBrasileacompetioentreaproduodematriasprimasagrcolaseenergticas. Em relao a este ltimo item, observa o autor que a utilizao de matriasprimas agrcolas,

convencionaisouno,paraaproduodecombustvelemgrandesvolumestraz,paraospasesqueiniciamestetipodeprograma,algumasconsequnciasquenopodemser ignoradas.Observaaindaque:oatendimentodestenovotipodedemandatendeaprovocarfortesdesequilbrios,quepodemserglobaisoudomsticos,nasrelaeseconmicas,ambientaisesociais,quenopodemserdesconsideradaspelasautoridadesresponsveispelagestodonovoprograma.Oautorapresentaumavisootimistamascontendoalgumasadvertnciasemsuaanlisecomomostraosubttulofinaldocaptulo:Ousodabiomassacomofonteenergticaummovimentoirreversveledeconseqnciasimprevisveis!Umcaptulo inteiro fechaoconjuntodecaptulosque trataespecificamentedoBrasilededicadoao"Inventrioecartografiaderecursosagromineraisconvencionaisealternativosdo territriobrasileiro",comaproduodedoismapasdoBrasilquepodemserconsultadosnainternete/ouemencartedefolhaduplanoprpriolivro.Osmapasversamsobre:AmbientesgeolgicosfavorveisparaagromineraisfontesdeP,K,CaeMg,direcionadocartografiadasfontesmineraisconvencionaisparaproduodestesmacronutrienteseInsumosalternativosparaaagricultura:rochas,mineraiseturfavoltadoparaacartografiade fontesalternativas, tais como rochas,minerais e substnciahmica (turfa),para aplicaodiretanaagricultura,comdestaqueparaosinsumosutilizadosnarochagem.Finalmente,trscaptulosso inteiramentededicadosaestudos internacionaiseforamdiretamenteencomendadosaespecialistasestrangeirosOprimeirosobre"Rochasemineraiscomofertilizantesalternativosnaagricultura:umaexperinciainternacional",ondeoautordissertasobretrsfatoresbsicosquepesamnodesempenhodoscultivos,almdascaractersticasfsicoqumicas, (ofatorrocha),existemaspropriedadesqumicasefsicasdossolos(ofatorsolo)efinalmenteasexignciasenecessidadesdenutrientesdosplantios (o fatorplantio).Atualizaoconhecimentosobreasrochaseosmineraisalternativosfertilizantese relataasaplicaesalternativasemumconjuntograndedepasesdomundo.OsoutrosdoiscaptulossodedicadossquestesqueseprendemmaiscomamatrizenergticaeaproduodebiocombustveisnaUnioEuropeiaenosEstadosUnidos.NocaptulodedicadoUE:"AsituaoenergticadaUnioEuropeiaeocasoparticulardosbiocombustveis:diagnsticoactualeperspectivas",destacasequeapardascontrovrsiasquantoproduodebiocombustveis,noqueserefereseguranaalimentarequestoambiental,existeumagrandedependnciadaUEemrelaosprincipaisimportaesdasprincipaisfontesdeenergiasnorenovveiseperspectivadoseuagravamentonofuturo,oqueobrigouaumgrandeprogramadereversodamatrizenergtica,atravsdoincentivosenergiasrenovveis,comnfasenosbiocombustveis,acompanhadadegrandeesforodepesquisaedesenvolvimento,existindoaprofundadaapresentaodesuametaeresultadosparciais.Com"BiocombustveisnosEstadosUnidosemcontextodemudana",mostraseainsustentabilidadedomodeloenergticodominantedesde1970,apoiadoemfontesnorenovveis,comooscombustveisfsseiseoatualdilemadosEUA,oprincipalprodutoreconsumidormundial.Paraatransioparaumnovomodelo,queestemmarchadesdeofinaldaprimeiradcadadosculoXXI,atransioparaousomaiordefontesrenovveiscomoosbiocombustveis,exigesepesadosdesafiosdenaturezatecnolgicaedeumacontribuioativaparaocombateaoaquecimentoglobalouasuaatenuao,diminuindoaemissodegasesdoefeitoestufa.Oautorapontaque,noestgioatualdapesquisatecnolgica,anascente indstrianorteamericanadebiocombustveisbaseadonomilhonocompetitiva,ssobreviveporbarreirasconcorrnciaexternaesubsdiosaosseusprodutores.OsbiocombustveiscompetitivosexistemapenasemoutrospasesquenoosEUA (predominantementenoBrasil),masaquebradasbarreiras internase as importaes acabariamcomoprincipalpilardapolticaenergticadestepasqueaindependnciaenergtica.OBrasilrequerurgentesevultososinvestimentosindustriaisemtodosossetoresdacadeiaprodutivadosAgrominerais,deformaqueademanda,incluindoaseguranaalimentarbrasileira,oprogramadeexportaesdoagronegcioeoaceleradodesenvolvimentodosbiocombustveisnosejaminviabilizados.Hojeemdia,asdecisesempresariaisestonasmosdaValeedaPetrobrs,quedetmumaparticipaomajoritrianacadeiaconvencionaldeNPK,apsrecentesaquisiesdasparticipaesdosgruposmultinacionaisquedominaramaindstriabrasileiranoltimodecnio.Acreditamosqueteroumaexcelenteleituratodosaquelesquetenhamacessoaestelivro,especialistasdotema,alunoseprofessores,profissionaiseleitoresemgeral,interessadosemaprenderouaprofundarseusconhecimentossobreosAgrominerais.

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CAPTULO 3ROTASTECNOLGICASCONVENCIONAISEALTERNATIVASPARAAOBTENODEFERTILIZANTESARTHUR P INTO CHAVES1

IntroduoDesdetempos imemoriais,esterco,restosdeplantasedeanimais,tortasdegrosvegetais (resduodaextraodoleo),farinhadeossosedeconchas,cinzas,entreoutrosmateriais,sofontes importantesde fertilizantes.Modernamente,a compostagemde lixo revestesede importncia fundamental, tantocomosoluoparaoproblemadolixodomsticoquanto,comofontedeadubo:osvolumesdelixogeradosnascidadessoenormeseasuadisposioumproblemaacompostagemtransformaosemadubos,dandoumadestinaomaisadequadaaeles.importanteressaltarentretantoqueaadubaotemduasfunesdiferentes:forneceraosoloosnutrientesdequeeledeficiente;adequarscondiesfsicasdeventilao,drenagemeproliferaodemicroorganismos.Esterco,tortasecompostoorgnicosexercemestasegundafuno.Noaportamoselementosqumicosnecessrios.Asplantas,comoseresvivosqueso,precisamdediferenteselementosqumicosparasuasfunesvitais.Nitrognio,fsforoepotssiosoessenciaisparaavida.Clcioemagnsiosonecessriosemdosesrelativamenteelevadas.Poristo,estegrupodeelementoschamadodemacronutrientes.Oclcio,omagnsioeoenxofretambmatuamcomocorretivosdesolos.Jozinco,ferro,mangans,cobre,boro,molibdnioeclorosonecessriosemquantidadesmenoreseporistosochamadosdemicronutrientes.Todosesteselementosprecisamseradicionadosaosoloe istofeitoatravsdosadubos.Asmatriasprimasparaestesprodutossoosfertilizanteseumadasvertentestecnolgicassoosfertilizantessolveis,queaportamobrigatoriamenteN,PeKefrequentementeosdemaisnutrientes,emreceitaspreparadasdeacordocomasnecessidadesespecficasdosoloque iroadubar.Asfontesdefsforomaiscomunssoosfertilizantesfosfatados,apresentadosemnveisdealtaebaixaconcentrao.Osfosfatossolveisdebaixaconcentraosupersimples(SSP),eofosfatoparcialmenteacidulado(FPA)sofabricadosfazendoreagiroprodutodobeneficiamento,concentradofosfticocomocidosulfrico,emreaesdelongotempodedurao(curadeproduto).Osfosfatosditosdealtaconcentrao(monoamnio fosfato,MAP, triamnio fosfato,TAP, superfosfato triplo,TSP,e triplo simples,TSP) so feitosreagindoomesmoconcentradofosfticocomcidofosfrico,paraaobtenodeprodutocomaltocontedodofsforo.Outravertente,queserexaminadaadiantesofertilizantesdebaixasolubilidade,comoostermofosfatos.Opotssioadicionadonaformadecloretodepotssio.AFigura1esquematizaacadeiaprodutiva,asmatriasprimaseosprodutosaquenosreferimos.

1D.ScProfessorEscolaPolitcnica(USP)DepartamentodeEngenhariadeMinasePetrleo.Email:apchaves@usp.br

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CAPTULO 3

Fonte:IBAFOS(1991).Figura1Redeprodutivadefertilizantes.Oprimeiroprodutodarotaqumicaa fabricaodecido fosfrico,H3PO4,ondeo teordeP2O5de72,5%.Ocidofosfricopodeserfabricadoporviametalrgica,reduzindoofsforoemfornoseltricosdereduo,hidratandooemseguida,ouporviaqumica,medianteoataquedarochaporumcidoquedesloqueo on fosfato.Todosos fertilizantes fosfatadosdealtasolubilidadesoproduzidosapartirdocidofosfrico.MatriasprimasOnitrogniopodeserobtidoapartirdoar.Comogselementareleinerteeporistoprecisasertransformadoemamnia.Ogsnaturala fontedohidrognio,quepassadosobrecatalisadordenquelparaserretirado.Onitrogniodoarinjetadonumaautoclaveonde,napresenadeoutrocatalisador

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CAPTULO 3feitaasntesedaamnia.Onitrogniopodeserutilizadonaformadenitratodeamnia,nitratodesdio,nitrofostatos,fosfatodeamniaeuria.AsntesedauriafeitapelareaoCO2+NH3=CO(NH2)2+H2O [1]quefeitaemautoclaves,aaltatemperaturaepresso.Onitratodeamniaobtidopelacombustodaamnia,oqueproduzcidontrico,seguidadareaodestecidocomaamnia:2O2+NH3=HNO3+H2O [2]NH3+HNO3=NH4NO3 [3]Osulfatodeamnioobtidopelareaodocidosulfricocomaamnia:NH3+H2SO4=(NH4)SO4 [4]Afluorapatitaoprincipalmineraldeminriodasrochasfosfticas.SuacomposioCa5(PO4)3(F).NotasequeoteordefsforogeralmenteexpressoemP2O5,entidadequenemsequerfiguranestafrmula,cujoteordeP2O5de42%.Oflorpodesersubstitudoporhidroxila(hidrxiapatita)ouporcloro(cloroapatita).OCapodesersubstitudoparcialmenteporMg,Na,Mneoutros.muitofrequenteapresenadeU3O8naredecristalinadaapatita.Aapatitaocorreemminriosdeorigemgnea,ondeosgrosgeralmenteestomelhorcristalizadoseporistosomaispuros,eemminriosdeorigemsedimentar,ondeosgrossomistoscomcalcita,dolomita,limonitaseargilas.Nestesacristalizaopioresvezes,criptocristalina,eominriochamadodecolofanita.Sendocristalizada,aapatitatembaixasolubilidade.Paraqueofsforocontidonelapossaseraproveitadopelasplantas,eleprecisasercolocadonumaformasolvel.Istofeitodeduasformas: pirometalurgicamente,isto,fundindoasapatitaseresfriandoasrapidamente,demodoaimpedira

recristalizao; quimicamente,sintetizandoumoutrofosfatodealtasolubilidade.Jacolofanitamaissolvelepodeseraplicadadiretamenteaosolo.AmaiordiferenapareceestarnasubstituiodonionPO43porCO32,quedesestabilizaaestruturacristaloqumica,aumentandoasolubilidade,nocasodofosfatodeorigemsedimentar.Aquiapareceumdetalheimportante:quemnarealidadesolubilizaofosfatopresentenosolonoagua,masoscidoshmicos.Isto,asrazeslanamnosolocidosorgnicoscapazesdedissolveroselementosqumicosdosquaisovegetalsenutre.Poristoexistemdoisparmetrosdeavaliao:asolubilidadeemguaeasolubilidadeemoutrassolues,comoporexemplo,asoluodecidoctricoa2%,querepresentammelhorocomportamentodofertilizantenosolo.Opotssioobtidoprincipalmentedocloretodepotssio,queocorrenanaturezanaformademinriosemdepsitossedimentares.NoBrasilexisteapenasumaminae importamos95%daquantidadeconsumida.Alternativamente,mineraiscontendopotssio,comoosverdetese feldspatos,vmsendoutilizadosnaaplicaodireta.Comosetratamdesilicatosdepotssio,esteelementofazpartedaestruturamoleculardomineral, sendonecessrioquebrlapara trazloauma formade solubilidadeelevada.Aprimeiraidiafazloporaberturacomcidofluordrico,entretantooscustossoproibitivos.Asrotasmetalrgicassoalternativasatraentes,sejanatcnicadefabricaodetermofosfatos,sejaatravsdafusocomcloretosdemetaisalcalinoterrososesolubilizaodocloretodepotssioformado(Lacombe,2009).

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CAPTULO 3QuestionamentodomodelodefertilizaoadotadonoBrasilAFigura2mostraomapadaTerracomalinhadoEquadoreostrpicosdeCncereCapricrnio.Verificasequeasterrasdohemisfrionorteestomuitomaisaonortedoqueestoaosulasterrasdohemisfriosul.Especialmente,vriospaseseuropeusenorteamericanosestoem latitudesmaisaltasqueasbrasileiras.Nohemisfriosul,ospasesdesenvolvidosArgentina,fricadoSuleAustrlia,tambmestoemlatitudesmaisaltas(maisaosul)queoBrasil.

Figura2OBrasileospasesdesenvolvidosemrelaolatitude.Poristo,oclimabrasileirodiferentedodospasesdesenvolvidos.Seoclimaafetaotemperamentodospovos,acultura,oshbitosdevestir,aarquitetura,osrelacionamentossociais,afetatambmossoloseaagricultura.Comefeito,nas latitudeselevadas,existemquatroestaesbemdefinidas,o invernofrioeoveroquente. NamaiorpartedoBrasil,situadaentreoEquadoreoTrpicodeCapricrnio,existemapenasduasestaesumaquenteesecaeoutraquenteemida.Astemperaturasmdiassomuitomaiselevadasquenospasesdesenvolvidoseaprecipitaoatmosfrica,muitomaisintensa.Outrossim,naestaomida,chovemuito.Ubatuba,SP,recebe2.400mmanuaisdeprecipitao,todaelana formadechuvas.Eestascostumamser torrenciaisnoaugedaestaochuvosa,modeloqueserepeteportodooBrasil.Istoimportanteparaanossaconsideraoporquenaslatitudesaltas,aprecipitaopredominantenaformadeneve:estacai,acumulasesobreosoloounoaltodasmontanhas,ederretese lentamente,mantendoosolomidoeosuprimentodegua (apartirdasgeleirasouneveseternas),bastanteregularduranteorestodoano.Como resultado,nas regiesquentes,comoaemqueoBrasilest,osminerais,especialmenteosdossolos,solixiviados,dissolvidos,remobilizadosealteradoscomintensidademuitomaiorquenasregiestemperadas,ondeestoospasesdesenvolvidos.Emconseqncia,ossolosadquiremcaractersticasbemdefinidasebastantediferentes,comomostraaTabela1.Emprincpio,portanto,asprticasagrcolasedemanejodossolosprecisamsernecessariamentediferentes.Aatividadeagrcolabrasileira,otofestejadoagrobusiness,extremamenteimportanteparaaeconomianacionaleparaobalanocomercial.Elatotalmentedependentedacorreodossolosedaadubao,

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CAPTULO 3tantoorgnicacomoqumica.Atradioagronmicabrasileiraadeusodefertilizantesfosfatadosdeelevadasolubilidadeemguaerpidaliberaodenutrientes.Exceoaestemodelosoascolniasjaponesas,principalmentenoEstadodeSoPaulo,quedoprefernciaaostermofosfatos.LembrandoqueoJapoumpasdereconhecidatradioagronmicaequeosdescendentesdejaponesesnoBrasil,noimaginriocomum,estointimaeindissoluvelmenteassociadosatividadeagrcola,desequestionaroporquedestaprticadiferenciada.Tabela1Principaiscaractersticasdesolostropicaletemperado(apudObaetal.,2000).Tropicais Temperadospredomniodecaulinita predomniodemontmorilonitamaisprofundos maisrasospequenacapacidadedetrocadections

elevadacapacidadedetrocadections

maispobreemSi maisricoemSimaisricoemAleFe maispobreemAleFepoucafixaodeKeNH4 aprecivelcapacidadedefixarKeNH4elevadacapacidadedefixarP pequenacapacidadedefixarPmaiscido menoscidofrivel pegajosomaisgrumosoemestadonatural estruturamenosgrumosadecomperapidamenteamatriaorgnica

decompelentamenteamatriaorgnica

raramenteacumulahmus podeacumularhmusemquantidadepossuimicrovidamuitoativa possuimicrovidapoucoativasofrefacilmenteerosoporchuvastorrenciais

raramenteocorreerosopelaschuvasfracas

sofresuperaquecimento muitofrionecessitaproteocontrainsolaodireta

necessitaseraquecido

baixacapacidadederetenodegua altacapacidadederetenodeguaAprimeira idiaquevemnossamenteaquela japresentadaempublicaesanteriores,dequese"transplantouomodelodasindstriasexistentesnospasesdesenvolvidos,todoseleslocalizadosemregiestemperadas.Estemodelo,evidentemente,atendescondiesdesuasmatriasprimas,climasesolos,noasnossas.Ouseja,importouseummodeloestrangeirosemumareflexomaisdetidasobreasuaaplicabilidaderealidadebrasileira!"(ChaveseOba,2004,Obaetal.,2000).OsaudosoProf.Valarelli (Valarellietal.,1999)comentavaqueaproduodefertilizantesfosfatadosnoBrasilfoimontadanosmoldesdasindstriasexistentesemzonastemperadas,cujosprocessosesolossodistintosdosqueocorrememclimas tropicaiseondeosminriossodiferentes (aorigemsedimentarpredominaparaasmineralizaesnaturais,enquantonoBrasilaorigemgnearespondepormaisde90%dasreservasedaproduo),eaestariaaorigemdemuitosdosproblemasdeperdasdefsforonasvriasetapasdasuautilizao,desdealavraatobeneficiamentoeaplicaodosfertilizantes.Destasituaoadvmproblemaseconmicoscomoodesperdciodeminrio(apenascercade8%dofsforopresentenosminriosassimiladopelasplantas,segundoRieder,1986eFusaroetal.,1987,ambosapudBarros,1997)eambientaiscomoaeutrofizaoepoluiodecorposdguaetambmapoluiodesolos(porumlado,aperdadegrandepartedofsforonosfertilizantescausaoaumentodesequilibradodeseusteoresnasguas,eutrofizandoas;poroutrolado,elementosnocivosemcertostiposdeapati

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CAPTULO 3tas so tambm liberadosnomeioambientecomadissoluodos fertilizantes,causandoaumentodeseusteorestantonoscorposdguacomonossolos).Ousointensivodosfertilizantesfosfatados,comoocorrenoBrasil,eascaractersticasnaturaisdosminriosbrasileirosobrigamaaplicaodeprocessoscomplexosecarosparaobeneficiamentodamatriaprima,almdecausarimpactosaoambienteededesprezarenormesquantidadesdematerialcomteoresnosuficientementealtosdeP2O5,masquepoderiamseraproveitadosporviasalternativas.Oobjetivodestacolocaoprovocarumameditaomaisdetidaacercadestasafirmaeserefletirsobreaaplicabilidadedefertilizantesaossolosbrasileiros,dentrodumaperspectivamaisamplaqueameraprodutividadeagrcola imediata. Isto feito tomandoemconsideraoascolocaesdoProf.AlfredoScheidLopesemparecersolicitadopelaANDAAssociaoNacionalparaDifusodeAdubosarespeitodenossasconsideraesanteriores(Lopes,2005).OsargumentoscolocadoscontraautilizaodefertilizantesdealtasolubilidadenoBrasilsoprincipalmenteosseguintes: afabricaodestesfertilizantesexigeconcentradosfosfticosdeteorelevadodeP2O5edebaixosteo

resdeSiO2,Fe2O3eAl2O3.Istomarginalizamuitasjazidaseviabilizaapenasalgumas,assimmesmocustadegrandesperdasdemineraldefosfatoduranteoprocessodeconcentrao.Ouseja,grandesvolumesdasreservasestodestinadosaseremrejeitosdebeneficiamentoouentosoconsideradosestreisouminriosmarginais,nopassveisdeaproveitamento.

asuafabricaoimplicanaimportaodeenxofreoucidosulfricocomevidentenusparaabalanacomercial.OBrasilimporta90%doenxofrequeusa,sendo70%aparcelautilizadanafabricaodecidosulfricoparaatendersindstriasdefertilizantes(PinieChaves,2001).

a fabricaodecido fosfrico,principal insumoda fabricaode fertilizantessolveis,temelevadoimpactoambientaldevidogeraode4,5tdefosfogessoparacadatoneladadecidofosfricoproduzido.Estefosfogessotemutilizaoapenasparcial,comocorretivodesolos,eacumuladojuntosusinas,inutilizandoenormesreasdeterrenoquepoderiamterutilizaomaisproveitosa.

aelevada solubilidadedo fertilizante fosfatado faria comqueamaiorpartedele fosse solubilizadalogopelaprimeirachuva.Apenaspequenapartedeleseriaaproveitadapeloscultivares,amaiorpartesendoarrastadapelasguasdesuperfcieouaprofundandosenosolo.

ofosfatodissolvidoearrastado iriapoluiroscursosdguaeo lenolfretico.Apoluiodoscursosdguaseriafacilitadapelacompactaodossolostropicais."AcreditasemesmoqueaagriculturasejahojeaatividadeindustrialmaisagressivasguasdesuperfcieesubterrneasnoBrasil"(Obaetal.,2000,SanchezeUehara,1980).Osinalmaisevidentedesteefeitoseriaaeutrofizaoesubsequentemortedoscursosdgua.

nascondiesprevalentesnossolostropicaisocorreriarpidaretrogradaodosfosfatosadicionados.Elesreagiriamcomoferroealumniodossolos,formandofosfatospoucosolveis,inaproveitveispelasplantas.Ouento,retornariamformadeapatita,tambmpoucosolvel.

Comoconseqnciadistotudo,oaproveitamentopelasplantasdofsforocontidonosfertilizantesaplicadosseriainferiora15%.Osargumentosafavorconsideramaeficinciaagronmicadofertilizante,ouseja,ocomportamentodoscultivares,nocurtoprazo, imediatamenteapsaaplicao.Emexperimentosagronmicoscontroladosverificasequeosfertilizantesfosfatadoscomaltasolubilidadeemgua(SSP,TSP,MAPeDAP)eostermofosfatos,estesaltamentesolveisemcidoctrico,apresentamelevadaeficinciaagronmica.Osfosfatosparcialmenteaciduladoseosfosfatosnaturaisdeorigemsedimentarapresentammdiaeficincia,aopassoqueosfosfatosnaturaisbrasileiros,deorigemvulcnica,tmbaixaeficinciaagronmica(GoederteSousa,1984,citadoemLopes,2005).

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CAPTULO 3Outroestudo(Goedertetal.,1991,citadoemLopes,2005)mostrouqueossuperfosfatossimplesetriplo,dealtasolubilidadeemgua,secomportaram,paraamdiadequatroanos,numpatamarsemelhanteaostermofosfatosfundidoecalcinado.Afixaodofsforopelosolo,ouseja,areaodosH2PO4eHPO42noumfenmenototalmenteirreversvele,grandepartedofsforo"fixado"pode,comopassardosanosvoltaraserdisponvelparaasplantas.Istoocorre,principalmente,quandoseadotaarotaodeculturaseseescolhemespcieseficientesemextrair fsforo.Numexperimento levadoacaboporSousaeLobato,2004,durante22anos,com culturasanuais,a recuperaode fsforo foide44%e,quando foram introduzidaspastagens,de85%(Lopes,2005).Apoluiodoscursosdguapeloescorrimentosuperficialeerosodossolosadubadosdecorreria,principalmente,do fosfatoaderidospartculasde soloarrastadasparadentrodo cursodgua. Isto seriafruto,basicamentedeprticasagrcolasimprpriaspraticadasnopassado.Apreservaoemanutenodamataciliaredefaixasdegramneasaolongodoscursosdguaeasboasprticasdeconservaodosoloseriamsuficientesparaminimizaresteimpacto(Lopes,2005).

ObtenodecidofosfricoporprocessoqumicoOcidofosfricoproduzidomedianteareaodecidosulfrico,ntricoouclordricoerochafosftica.Omaiscomumousodecidosulfricoa98%deconcentrao,conforme:Ca10(PO4)6F2+10H2SO4+10nH2O=6H3PO4+10CaSO4.nH2O+2HF, [5]onden=0,0,5ou2,conformeonmerodemolculasdehidrataodosulfatodeclcio(fosfogesso).Quandon=2,oprocessochamadodedihidrato,quandon=0,5,dehemihidrato.Existeaindaumprocessomistochamadodehemidihidrato.Adiferenaentreelesestnaoperaodecristalizaodogesso.ReaoecristalizaoAreaoacimaprovocadanoreator.Osulfatodeclciooufosfogessocristalizaseeocidofosfricopermaneceemsoluo.Filtragemapolpacontendofosfogessofiltradaparaaremoodocidofosfricocontido.Numprimeirotrechodofiltroretiraseasoluodecidofosfriconaconcentraoemquefoiproduzidanoreator.Numsegundotrecho,a torta lavadacomgua,pararetirarorestantedocidoaindaretidoentreaspartculasdegesso.Estasoluodiludaeretornaaoreator.Oprocessodihidratoforneceumproduto(cidofosfrico)comcercade30%deP2O5.Oprocessohemihidrato,comteorsuperiora40%.Asrecuperaessorespectivamentede98%e95%doP2O5contido.Oprocessomistootimizaosresultadosemtermostantodeteorcomoderecuperao.Atortadafiltragemofosfogessoedescarregadacomorejeito.Concentraoasoluodecidofosfricoobtidanoprocessodihidratoprecisaserconcentrada,oquefeitoporevaporaodagua,aumentandooteorparacercade52%P2O5.Noprocessodihidrato,eventualmenteestaetapapodesereliminada.AFigura3esquematizaaoprocesso.

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CAPTULO 3

Figura3Fabricaodecidofosfricoviamida.

ObtenodecidofosfricoporprocessometalrgicoOfsforoelementarpodeserobtidopelareduoeletrotrmicaemfornoeltrico,pelareduodarochafosftica(concentrado)napresenadeumredutoredeescorificantes.Areaosimplificadaquerepresentariaoprocesso:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO [6]Ca10(PO4)6F2+15C+6SiO2=1,5P4+15CO+3(3CaO.2SiO2)+CaF2 [7]Oredutorcoqueouantracito,decarbonofixoaltoebaixoteordemateriaisvolteis.Ofsforoelementarvolatilizaseesaicomosoutrosgases(CO,CO2eH)ecomapoeiraarrastada.Umprecipitadoreletrostticonecessrioparareteraspartculasslidas.Osgasessocondensadosnaausnciadeoxignioeofsforoelementarrecolhido,noestadolquido,emtanquesdecondensao.Seoprocessofeitonapresenadear,ofsforoseoxidaapentxidodefsforoeemseguidareagidocomguapararesultarocidofosfrico(Beraldo,1986):1,5P4+3,5O2=3P2O5 [8]3P2O5+9H2O=6H3(PO4) [9]Osdemaismetaispresentesnobanhosotambmoxidadosoureduzidos,formandoumaescriasobrenadanteeumafasedeferrofsforofundido.AFigura4esquematizaoprocesso.

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CAPTULO 3

Figura4Processopirometalrgico.

FosfatossolveisOsfosfatossolveisdebaixaconcentraosupersimples(SSP),eofosfatoparcialmenteacidulado(FPA)sofabricadosfazendoreagiroprodutodobeneficiamento,concentradofosfticocomocidosulfrico,emlongotempodedurao(curadeproduto).Osfosfatosditosdealtaconcentrao(monoamniofosfato,MAP,triamniofosfato,TAP,osuperfosfatotriplo(TSP)etriplosimples,TSP)sofeitosreagindoomesmo concentrado fosftico comcido fosfrico,paraaobtenodeproduto comalto contedodofsforo.Osfertilizantessolveisousuperfosfatossoosuperfosfatosimples(SSP),osuperfosfatotriplo(TSP)eofosfatoparcialmenteacidulado(FPA).OSSPobtidodareaodarochafosfticacomcidosulfrico,segundoareaodaEquao[10].Ca10(PO4)6F2+7H2SO4=3Ca(H2PO)2+7CaSO4.nH2O+2HF [10]Ela feitaemmisturadoresondeocidoadicionadorocha fosftica,modaentre100e150#Tyler(149e100m).Areaolentae,umavezcompletada,oprodutovaicurandolentamente.Elepodeservendidoentonagranulometriaemqueest(SSPgranulado)ouapsmoagem(SSPemp).AFigura5esquematizaesteprocesso.

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CAPTULO 3

Figura5FabricaodeSSP.OSSPdeveter18%mnimodeP2O5solvelemsoluoneutradecitratodeamnio,mnimode16%solvelemguaeconter18a20%deCae10a12%deS.OTSPobtidopelareaodarochafosfticacomcidofosfrico,segundoareao:Ca10(PO4)6F2+14H3PO4=10Ca(H2PO)2+2HF [11]Oprocessodefabricaosemelhanteaoanterioreoprodutovendidonasmesmasformas.OTSPdeveter41%mnimodeP2O5solvelemsoluoneutradecitratodeamnio,mnimode37%solvelemguaeconter12a14%deCa.OFPAsegueomesmoprocessodefabricaoqueoSSP,empregando,porm,metadedocidosulfricoconsumidonoprocessodoSSP,paraamesmaquantidadederocha.OFPAdeveter20%mnimodeP2O5total,comummnimode9%solvelemsoluodecidoctricoeconter25a27%deCa,0a6%deSe0a2%deMg.Nosnitrofosfatosoataquedarochafeitopelocidontrico,conformeequao[12].Ca10(PO4)6F2+14HNO3=3Ca(H2PO)2+7Ca(NO)3+2HF [12]Onitratodeclcioumsalhigroscpico,queprecisasereliminado,oquepodeserfeitodediferentesmaneiras.NaFigura6estesquematizadoumfluxogramaondeestaremoofeitaporcristalizaoefiltrao.

Figura6Fabricaodenitrofosfato.Oprodutodeveter14%Nmnimo,18%mnimodeP2O5solvelemsoluoneutradecitratodeamnio,mnimode16%solvelemguaeconter8a10%deCa.

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CAPTULO 3FertilizantesalternativosOfertilizantealternativomais imediatoseriaarochafosfticafinamentepulverizadaou,correspondentemente,aadiodeossosmodos,cascasdeovoeoutrosaditivosnaturais.Estaprticaentusiasticamenteapoiadapelospartidriosdaagriculturaorgnica,masoseuefeitofertilizanteconsideradopelospartidriosdaadubaointensiva,muitorestrito.OestudojreferidodeGoederteSousa,1984,mostrouqueapenasosfosfatosdeorigemsedimentarpodemserutilizados. Istoseexplicaporseremelescompostosdomineralcolofanita,variedadeamorfaoumalcristalizadadofosfatodeclcio.Asapatitas,mineraispresentesnosfosfatosdeorigemmagmtica,somuitobemcristalizadaseporistoresistentessolubilizao,excetoporcidosmuitoenrgicoscomoosulfrico,quenoocorremnossolos.Ostermofosfatossoprodutosobtidosatravsdotratamentotrmicoderochasfosfatadas,comousemadiodeoutrosmateriais(PinieChaves,2001).Ocorreumatransformaofsicaquedestriaestruturacristalinadaapatita,permitindoasuasolubilizaopeloscidoshmicos.Asuafabricaonodemandainsumosimportadoscomooenxofre.Como,adicionalmente,ostermofosfatostmcarteralcalino,auxiliamnacorreodaacidezdosolo.ATabela2mostraaeconomiadecalcriodolomticodecorrentedousodetermofosfatosemsoloscidos.Tabela2Efeitodacorreoparcialdeacidezdosolo.Fertilizantes EquivalenteemCaCO3 Fertilizantes EquivalenteemCaCO3Superfosfatos zero MAP 650Hiperfosfatos +100 DAP 700Termofosfatos +500 Fonte:Serrana.com.br/informes.htm,referidoemPinieChaves,2001.

OsignificadodoequivalenteemCaCO3aquantidadedecalcrionecessriaparaneutralizaraadiode1,0tdecadafertilizante:paraneutralizar1tdeMAPsonecessrios650kgdecalcrio(almdocalcrionecessrioparacorrigiraacidezdosolo).Jaadiode1tdetermofosfatoimplicanaeconomiade500kgdecalcriodolomticonestacorreo.Os termofosfatosutilizam fornosmetalrgicosparaquebraraestruturacristalinadaapatitae tornarofosfatonelacontidosolveleacessvelplanta.Aprincipalcaractersticadestesprodutosqueofosfatoest insolvelemgua,emboradisponvelaosvegetais (solvelemcido ctrico).Tratamsede fertilizantesde liberao lentaetmcarteralcalino,nomximoneutro,sendopor istorecomendadosparacidosslidos(Ibrafos,1991).Cekinskietal.(1986)comentamqueestascaractersticaspodemconstituirvantagemparasoloscidoseclimatropical,comoocasobrasileiro.Entretanto,paraclimastemperadosesolosalcalinoscomoapredominnciadasregiesdeprimeiromundo,arespostamenossatisfatria,oquecausouoseuinsucessocomercialnessasregies.Trssoosprocessosprincipaisdefabricaoeosprodutoscorrespondentes:termofosfatomagnesianofundido,fosfatoRhenniaefosfatodesfluorizado.O termofosfato fundidopreparadonum fornoeltricodereduo,geraumapequenaquantidadedeferrofsforoeaescriametalrgica,queotermofosfato.Aformulaodesejadaobtidaapartirdacomposioqumicadominrio fosfticoeduma fontedemagnsioalmdosescorificantesusuais.Aestruturacristalinadaapatitadestrudaeosilicatodemagnsiogeradointerferenoprocessoderecristalizao.Ovazamentodoferrofsforofeitoseparadamentedotermofosfato.Estelanadoemguafria (quenching) para impedir a recristalizao da apatita e fraturlo. A seguir o termofosfato desaguado,secado,modoeensacado.Oprodutodesejadodeve ter17%P2O5mnimoe14%solvelemcidoctrico,7%Mgmnimoe18a20%Ca.

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CAPTULO 3Otermofosfatodesfluorizadoobtidoporcalcinao(emfornosdecalcinao)acimade1.200oCempresenadeslicaevapordgua. Asreaesmostradasabaixo (Beraldo,1986, Ibrafos,1991)geramumasoluoslidadefosfatotriclcicoesilicatodeclcio:3Ca3(PO4)2.CaF2+2H2O=3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 [13]3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2+0,5SiO2=3Ca3(PO4)2+0,5Ca2SiO2)+H2O [14]Oprodutodesejadodeve ter21%P2O5mnimoe20%solvelemcidoctricoe0,1%Mgmximo.Umpequenoteordefloressencialparasuautilizaocomocomplementoderaoanimal.OfosfatoRhenniaobtidopelacalcinaodumamisturaderochafosftica,barrilhaeslica.OprocessoocorresegundoasreaesdescritaspelasEquaes15e16(Beraldo,1986).Ca10(PO4)6F2+4NaCO3+2SiO2=6CaNaPO4+2Ca2SiO4+2NaF+4CO2 [15]Ca5(PO4)3F2+2Na2CO3+SiO2=3CaNaPO4+Ca2SiO4+NaF+2CO2 [16]Oprodutodesejadodeveter28a30%P2O5total,todoelesolvelemcidoctrico.Attulodecuriosidade,oIPTdesenvolveu,em1973,umprocessodeobtenodetermofosfatoemmquinadesnter,potencialmentemaisbarato.Infelizmente,aspesquisasnoforamcontinuadas.Nostermofosfatosfundidos,oprincipalconstituinteofosfatotriclcico.Elessofabricadospelocontactodoleitodefusocomvapordguaouporresfriamentorpidoemgua(quenching),oqueacarretaadesfluorizaodafluorapatitaeasuasolidificaonumaestruturavtrea,nomaiscristalinaepor isto,acessvelaoataquecido.O termofosfatomagnesiano fundidoobtidopela fusodemisturasde rochas fosfticasesilicatosdemagnsio(comootalco)atemperaturasdaordemde1500oC.OtermofosfatoRhenniaeosoutrostermofosfatoscalcinadossoobtidospelacalcinaoderochasfosfticasmisturadasabarrilhaeaslica.Ofosfatosolvelformadoarenanita,CaNaPO4.NoJapoeInglaterra,aadiodecido fosfricoesaisdesdio rocha fosfatadaesubseqentecalcinaogeraumamisturadefosfatotriclcicoerenanita.OprocessoHumifert(Oba,2000,Obaetal.,2000,Sternicha,1988)umprocessoalternativodeproduodefertilizanteorganofosfatado:baseiasenoataquedefosfatosnaturaisbrutos,minriosmarginaisoufosfatossecundriosnoutilizveispelatecnologiadocidofosfrico)pelocidontricoenautilizaodonitrogniodoarcomofonteprimriadoreagentecido.Produzemsexidosntricosque,emcontatocomaumidadedamisturafosfato+matriaorgnica,transformamseemcidontriconascentenaprpriasuperfciedaspartculasdefosfato.Estefertilizantenitrofosfatadofixadosobrematriasorgnicascomoturfas,bagaos,palhasetc.Oreatortransformaonitrogniodoaremcidontricoemcontactocomaumidadedamistura.Ocidontricoatacaaapatitaetambmamatriaorgnica,gerandocidoshmicos.Estescidosatuamnosentidodeauxiliarasolubilizaodaapatita,demodoqueaquantidadedecidoparadissolveroP2O5domineralinferiorestequiometricamentenecessria.Oprodutodareaoum fertilizante fosfatadoqueaporta tambmnitratosematriasorgnicasprhumificadas.Ensaiosagronmicosemcasaverdemostraramumaassimilaomaiorqueaquelasindicadaspelasanlisesemcidoctricoa2%.Suaimportnciaresidenapossibilidadedediminuiodoscustosatravsdoaproveitamentodemateriaisfosfticosmarginaisourejeitosdebeneficiamentoenosbenefciosambientaisdecorrentesdadiminuiodaproduoderejeitosnasminasetambmdoaproveitamentoderejeitosorgnicos.

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CAPTULO 3EspecificaesdesejadasparaarochaEvidentemente, os processos qumicos descritos acima exigemmatriaprima com especificaes bemdefinidasemtermosdeteordefosfatoedeimpurezasprejudiciaisaeles.Estesvaloresvariamconformeoprocessoeoprojetodausina.precisolembrarquemuitasusinasusamamesmainstalaoparaproduzirSSPeTSP,alternandoentreuma rotaeoutra. Passamosaexaminarestasespecificaes (Albuquerque,1996).TEOR DE P2O5 Quantomaioreste teor,mais lucrativoseroprocessamento.Geralmente,exigidoo teormnimode32%, tantoparaTSPcomoparaSSP,maselevaria,dependendodo teordoselementosnocivos,sendoaceitos,emdeterminadoscasos,valoresdeat28%.precisodistinguiroP2O5contidonaapatitadaquelecontidoemfosfatossecundrios(crandallita,gorceixita,porexemplo),quenorecuperadonoprocesso.ParaFPApodesetolerarrochacomteoresmaisbaixos.TEOR DE CaCO3 Oscarbonatosreagemcomoscidos,aumentandooseuconsumo.Por isto,paraafabricaodecidofosfrico,procurasemanterarelaoP2O5/CaCO3entre1,3e1,5,podendoseentretantoaceitarat1,7,pormcustadoconsumoelevadodecido.MgO E R2O3 R2O3(Fe2O3eAl2O3)eMgO,almdediluremominrio,formamcomplexoscomocidofosfrico.Estesprodutosconsomemocidofosfrico,diminuindoorendimentodoprocesso(paracada1%deR2O3humaperdade2%deP2O5)eaumentamaviscosidadedoproduto,fazendocomqueimpurezasslidassejamretidas.Almdisso,essesprecipitammuito lentamente,oquevaiacabaracontecendonostanquesdearmazenamentoounosveculosdetransporte.GeralmentelimitasearelaoR2O3/P2O5a0,1%eoMgOa1%.ParaaproduodeFPApodesetolerarR2O3/P2O5at0,2%. importantesalientaresta limitaonoteordeR2O3paraaqumicados fosfatossolveis. Isto limitaacapacidadede certas rochasatenderemaestaexignciaeeventualmente,pores significativasdumajazida,mesmotendoteoresdeP2O5aceitveis,passamaserconsideradasminriosmarginais.OsaudosoDr.GildoA.S.C.Albuquerque(Albuquerque,1996)apresentaaFigura5,querelacionaaperdaderecursosnasjazidasbrasileirasemfunodesteparmetro.Notesequepara3%R2O3,aperdade50%.Evidentemente, os fosfatos de alta concentrao exigemmatriaprima (concentrados fosfticos) comespecificaesbemdefinidasemaiselevadasemtermosdeteordefsforoedereduzidocontedodeimpurezasprejudiciaisespecificaodessasmatriasprimas.Estesvaloresvariamconformeoprocessoeoprojetodausina.Jparaostermofosfatos,geradosemprocessometalrgico,asespecificaesdarochafosfticasomaisfrouxas,especialmentenoqueserefereaoR2O3.Ofluxantedeveserumafontedemagnsio.OfosfatoRhenniaaceitaumleitocomteordeslicamaiselevado.

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CAPTULO 3

Figura7PerdasdecorrentesdoteordeR2O3.MatriaorgnicaAmatriaorgnicanoprocessocausaproblemasdeformaodeespumanoreator,comperdasdeP2O5.Eventualmentenecessriocalcinararochaquetenhaestesmateriais.NaturezadaapatitaAflorapatitaCa10(PO4)6F2,mas,comomencionado,oflorpodesersubstitudoporhidroxila(hidrxiapatita)ouporcloro (cloroapatita),oCa,parcialmenteporMg,Na,Mnououtroserelativamente frequenteapresenadeU3O8naredecristalinadaapatita.Tudo isto seconstituiemproblemas.O florvai formarcido fluordrico,ocloro,cidoclordrico,queatacamtanquesetubulaes.Nocasodafluorapatita,apresenadeslicadiminuiaextensodoproblema,poisaslicareagecomocidofluordrico.ProcessometalrgicoAespecificaodarochaparaafabricaodefsforoelementaroucidofosfricoviaeletrometalrgica,etambmdostermofosfatos,muitomaisflexvel,poisosprocessosmetalrgicossomuitomaisrobustosqueosqumicosemtermosdequalidadedamatriaprima.Istoporque,dentrodofornodereduo,ocorreafusodasmatriasprimas,areduodosmetaiseaescorificaodosxidos(daanecessidadedosfluxantes,quesoassubstnciasadicionadascomopropsitodeformaraescriaadequada).Osxidosdeferrovoserreduzidoseproduzirumaligaferrofsforoqueentretantonoumaperdadeprocesso,poisoferroligatemvalorcomercialeserutilizadonafabricaodeaosdeusinagemfcil.Damesmaforma,oclcioeomagnsiopresentessoescorificadosmedianteacorretadosagemdeslica,aslicaeaaluminasoescorificadasmedianteacorretadosagemdecalcrio.

ConclusoOmodelodefertilizao implantadonoBrasilquestionadopormuitosdopontodevistaagronmico,funodeseremfertilizantesdealtasolubilidadequepoderiamser levadospelasguasdaschuvastorrenciaisemprejuzodasuaassimilaopelasplantas,constituindoseademaisnumfocodepoluiodoscursosdgua.Existemargumentosdepesocontrriosaestaafirmao.Dopontodevistadedemandadematriasprimasminerais,exige concentradosde rocha fosfticadeelevadoteordeP2O5esriaslimitaesquantosimpurezasecontaminantespresentes.

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CAPTULO 3Apesquisaeodesenvolvimentodefontesalternativasdefertilizantesfosfatadosparaatenderasdemandascrescentesdaagriculturabrasileiradespertaimensointeresse.Istonospelapossibilidadedeforneceralternativasaomodelovigente,comotambmpelapossibilidadedeaproveitarquantidadesenormesdeminriosmarginais(pobresoucontaminados),inacessveispelatecnologiaatual.uma linhadepesquisaquemerecetodooapoiodadaasua importncia industrial,deconservaoderecursosmineraisedeminimizaodoimpactoambiental.

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CAPTULO 3PINI,R.A.;CHAVES,A.P.Fabricaodetermofosfatoutilizandofosfogesso.SoPaulo,BoletimTcnicoda

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