Industria de FertilizantesFertilizantes base de Fsforo e Potssio

Cronograma 1Indstria do FsforoFertilizantes contexto nacionalFertilizantes e sua qualidadeFsforoApatitaMinrio no BrasilDepsitosProcesso de Fabricao de Fertilizantes fosfatadosExtrao da rocha fosfticaBeneficiamento da Rocha FosfticaProcesso de Produo do Superfosfato simplesProcesso de Produo do Superfosfato Triplo.Processo de Produo do cido Fosfrico

Fertilizantes: contexto nacional O Brasil o maior produtor mundial de caf, cana-de-acar, e o segundo mais importante de soja. Alm de conquistar a liderana na produo e/ou exportao de diversos produtos agrcolas, agora assume tambm importante papel no segmento da agroenergia, quando o mundo se volta para a busca de energias alternativas em substituio aos combustveis fsseis. Fertilizantes: contexto nacionalO Brasil consome enormes quantidades de fertilizantes a base de fsforo devido s caractersticas do solo, pobre em nutrientes principais, e grande produo agrcola. Apesar do grande consumo, a produo de produtos fosfatados insuficiente para atender a demanda interna.

Fertilizantes: contexto nacional

FertilizantesOs fertilizantes so compostos minerais ou orgnicos que visam suprir as deficincias em substncias vitais sobrevivncia dos vegetais, aplicados na agricultura com o intuito de repor a extrao realizada pela cultura, bem como aumentar a produtividade.Dentre os nutrientes mais importantes encontrados na natureza e necessrios ao desenvolvimento de plantas destacam-se: macronutrientes primrios: N (nitrognio), P (fsforo) e K (potssio), os quais, quando misturados, passam a ser tambm conhecidos como frmulas NPK; macronutrientes secundrios: Clcio (Ca), Magnsio (Mg) e Enxofre (S); micronutrientes: Boro (B), Cloro (Cl), Cobre (Cu), Ferro (Fe), Mangans (Mn), Molibdnio (Mo), Zinco (Zn), Cobalto (Co), Silcio (Si).

Qualidade do FertilizanteAlguns critrios permitem analisar a qualidade do fertilizante, quais sejam:Granulometria: forma e tamanho das partculas. Tem importncia na previso da velocidade de dissoluo do fertilizante. Alm disso, a uniformidade dos gros permite boa regulagem dos equipamentos de aplicao, o que no compromete a distribuio dos fertilizantes na rea de plantio.Consistncia: resistncia fsica dos gros. A armazenagem e o transporte dos fertilizantes dependem da boa consistncia das partculas, para a qual contribui bastante a uniformidade da granulometria.Fluidez: refere-se facilidade de livre escoamento do fertilizante, ou seja, sua capacidade de distribuio mecnica no local da aplicao. Densidade: relaciona-se diretamente com a fluidez e um atributo importante, principalmente no caso de fertilizantes lquidos

Instruo Normativa n 05, de 23 de fevereiro de 2007 Fonte: http://sistemasweb.agricultura.gov.br FsforoFertilizantes fosfatados

FsforoHistrico de ocorrncia:O uso de materiais fosfticos como fertilizantes, foi praticado antes mesmo descoberta do fsforo pelo alquimista alemo Brand (1669).

FsforoHistrico de ocorrncia:Cartaginenses (Norte da fica) utilizavam excremento de aves para elevar o rendimento nas colheitas (200 a.C);Os incas no Peru utilizavam o guano (esterco das aves e morcegos);Uso de peixes e ossos pelos ndios americanos;1669 - Evaporao da urina humana - alquimista alemo Henning Brandt ;1769 - O qumico sueco Gahn descobre sua presena nos ossos e dez anos depois no mineral piromorfita (fosfato de chumbo). 1840 - o qumico alemo Justus Von Liebig formulou a base cientfica de produo de cido fosfrico. 1842 Um fazendeiro ingls (John B. Lawes) patenteou o Tratamento da cinza dos ossos com cido sulfrico -Incio de uma grande indstria de fosfatos, que se tornou base da industria de fertilizante;

FsforoHistrico de ocorrncia:Minerais fosfticos modos aplicados diretamente ao solo;Rocha fosftica finamente pulverizada;Superfosfato (Rocha fosftica com tratamento cido);Processo de flotao (1920).

FsforoO fsforo existe com certa abundncia na natureza ( o dcimo elemento mais comum), devido a sua reatividade, o fsforo no encontrado nativo na natureza, porm forma parte de numerosos minerais. Uma importante fonte de fsforo a apatita, somente este grupo constituem minerais de minrio. Estes minrios podem ento ser utilizados diretamente, ou aps beneficiamento, na manufatura de produtos comerciais. Sua principal aplicao na agricultura, como fertilizante.

Fsforo

Fixao do P por reaes qumicas.ApatitaDesigna-se por rocha fosftica, rochas ricas de minerais do grupo da apatita. No Brasil, as rochas fosfticas apresentam teores de P2O5 oscilando entre 5% (Jacupiranga - SP) e 22% (Paulista - PE). Depois do beneficiamento o concentrado fosftico atinge teores de P2O5 que variam entre 32% e 38%. O mineral de minrio predominante nos depsitos fosfticos brasileiros a fluorapatita, porm carbonato-fluorapatita e carbonato-apatita tambm so constituintes minerais significativos.

Apatita

Estrutura de uma fluorapatita. O fsforo representado pelo menor tomo e os Ca1 e Ca2 so indicados por 1 e 2, respectivamente (Hughes e Rakovan, 2002). [CaF2.3Ca3(PO4)2]Minrio no Brasil.

Depsitos (Matriz)3 a 9 metros de espessura;Constituio: Argilas calcrias, areia e seixos fosfticos;Seixos: 3,5 a 5 cm (em pequena quantidade), indo at a malha 400 (pulverizado).URNIOA rocha fosftica do oeste contm cerca de 0,05 a 0,2 kg de urnio por 1000 kg, ou seja, um mximo de 0,02% de urnio na rocha (0,003% no Brasil). O urnio extrado no processo do cido fosfrico via mida; O urnio fica em soluo com o tratamento pelo cido sulfrico; Depois da filtrao, o grosso do urnio est no filtrado cido, parte dele recuperada por tcnicas de troca inica.

Processo de Fabricao de Fertilizantes FosfatadosLAVRA DA ROCHA FOSFTICABENEFICIAMENTODA ROCHA FOSFTICA

PROCESSAMENTO DE SUPERFOSFASTOSAPLICAO DO FERTILIZANTE

Esquema simplificado da produo de fertilizantes fosfatados. Esquema simplificado da produo de fertilizantes fosfatados.

Extrao da Rocha fosftica A rocha fosftica apresenta baixo teor de P2O5 , limitando seu uso como fertilizante, entretanto largamente utilizada para manufatura de cido fosfrico, superfosfato, fsforo e compostos de fsforos (fosfatos).

A extrao do minrio de fsforo, nas minas e seixos, feita atravs de exploses. Esse processo chamado de desmonte e essas exploses so necessrias, pois os minrios encontram-se dispersos no solo, a uma profundidade de 3 a 9 metros, dependendo do tipo da reserva mineral. O desmonte por detonaes de explosivos produzem fragmentos de rocha bem variveis, esses fragmentos so encaminhados para o processo de britagem. Extrao por explosoBritagem PrimriaEsteiras ou CaminhesBeneficiamentoETAPAS DE EXTRAOEste processo geralmente feito na prpria reserva, os fragmentos de diversos tamanhos so reduzidos ao tamanho de aproximadamente 30 cm. Este procedimento bastante incomum, pois as exploses geram imensos fragmentos, tornando o transporte invivel. Aps a Britagem primria os fragmentos esto mais iguais e menores.

Alimentao do Beneficiamento x Produtos x Rejeitos1/3 Rocha Fosftica1/3 de areia1/3 de argila60% Pedra normal15% Concentrado25% Pedra GradaAreia + ArgilaCorrente para o valo (gua) Reciclada e reutilizadaMatria-primaProdutosRejeitosBeneficiamento por mtodos de separao midoEm geral, um beneficiamento consiste em:

Reduo de tamanho e peneiramento: Essa tcnica utiliza as diferenas na friabilidade entre os minerais fosfatados e a ganga associada (carbonatos, quartzo e outros silicatos). Na maioria dos casos, os fosfatos so friveis, enquanto a ganga dura, de forma que o material fino gerado por moagem ser rico em fosfatos. No entanto, alta porcentagem de P pode ser perdida na frao grossa.

Atrio (escrubagem) e classificao: Essa tcnica usada quando os principais minerais de ganga so argilas. As argilas so caracterizadas pelo seu tamanho fino e gros soltos. A etapa de atrio libera e dispersa as partculas argilosas na gua, sendo estas removidas por deslamagem e/ou classificao. Separao magntica: Utilizada quando a ganga constituda de minerais que apresentam alta susceptibilidade magntica. Separadores magnticos so ento usados como uma das etapas de beneficiamento para a remoo de constituintes magnticos.

Descrio do Processo GeralNas reservas, antigamente, recuperava-se apenas a rocha fosftica grossa, com elevado teor de fosfato triclcio, e desprezavam-se os finos. Ao passar dos anos e a evoluo dos processos, desenvolveu-se tcnicas capazes de elevar a o teor de fosfato triclcio nos finos, uma das tcnicas mais importantes e que mais elevam esse teor o processo de flotao, que pode elevar o um teor de 40%, ou menos, para at 70%. Esse processo conhecido como beneficiamento e trata-se de operaes de concentrao de grande alcance e importncia, pois as reservas, no s de rochas fosftica, mas tambm de outros minerais, so facilmente exploradas levando ao seu esgotamento. O beneficiamento proporciona um produto de maior qualidade, possibilita a recuperao e a utilizao de maiores quantidades de material de baixo custo.

Descrio do Processo GeralAo chegar matriz de beneficiamento, os fragmentos passam, novamente por processos de britagem, que reduzem os fragmentos a 3 cm. O material obtido nas britagens conduzido para o ptio de homogeneizao, para garantir uma distribuio perfeita, em seguida passa por moinho de barra, que reduzem o tamanho do material para 1 milmetro. Esse minrio vai para o desmagnetizador, que atravs de um m separa os minerais ricos em ferro. Continuando o processo, entra em ao o sistema de flotao, que separa a apatita do calcrio e de outros minerais, as partculas de apatita aderem a uma bolha e flotam para a superfcie do tanque.

Descrio do Processo ShrevePosteriormente ser ilustrado o fluxograma do beneficiamento de uma matriz de depsito de rocha fosftica da Flrida, a sequncia, mais complexa, envolve vrios mtodos de separao a mido, passagem atravs de peneiras rotatrias, de moinho a martelo, de hidrolisadores Evans com colunas oscilantes, alm de dispositivos de classificao a vibrao, eliminao de gua e de flotao. Neste caso, so obtidos trs tipos matria primas:

Pedra Grauda Acima da malha 8 ( no silo de armazenagem), para venda ou uso de que requere elevado teor;

Pedra Normal - entre a malha 8 e a 14 (no silo de armazenagem), para a manufatura do fosfato;

Concentrado (Os mais finos que passam por um hidrolisador de Evans e outra flotao) - no silo de armazenagem para a fabricao de fosfato e acido fosfrico.

O rejeito possui apenas uma pequena porcentagem de mineral fosftico, lanado em uma rea de resduo (de duas fontes) ou em um valo (com excesso de gua).

Malha 8 = 2,36 mmMalha 14 = 1,19 mmDescrio do Processo GeralO fsforo, agora concentrado est em baixa biodisponibilidade e com elevado teor de flor, sendo necessrio passar por transformaes qumicas para atender as necessidades do mercado. A rocha concentrada em fsforo, resultante do sistema de flotao, armazenada em silos, e a partir dessa matria prima que sero feitos os demais produtos derivados do fsforo, como o acido fosfrico e os superfosfatos. Pedra normal + ConcentradoIndstriaFosfatosPedra GradaVendaFosfato triccilco, solvel em citratos Ca3(PO4)2Beneficiamento Fluxograma de beneficiamento do minrio fosftico da Flrida

Beneficiamento Fluxograma de beneficiamento do minrio fosftico da FlridaFLUXOGRAMA EM PDFO processo de beneficiamento inclui os seguintes equipamentos:

Peneiras rotatrias;Moinhos a martelo;Hidrolisadores evans com colunas oscilantes;Dispositivos de classificao vibrao;Eliminao de gua e de flotao (processo).Beneficiamento Fluxograma de beneficiamento do minrio fosftico da Flrida (esquema simplificado)

A princpio passa por uma caixa de distribuio, um tambor de separao que seleciona a rocha em 3 tamanhos. A lama ser rejeitada, a parte grande passar por moinhos e retornar ao tambor de separao, os slidos