Fertilizantes mixtos

Obtención de fertilizantes mixtos

En nuestro país, actualmente se utilizan los siguientes métodos para obtener fertilizantes mixtos secos:

• mezclado directamente en las explotaciones con el uso de instalaciones mezcladoras de fertilizantes estacionarias o móviles;
• uso de instalaciones estacionarias de alto rendimiento (40-60 t/h) para satisfacer las necesidades de varias explotaciones;
• mezclado de fertilizantes en empresas químicas.

La práctica nacional y extranjera muestra la perspectiva de crear centros agroquímicos en distritos y puntos de quimización en las explotaciones. Dotados de almacenes y equipos modernos para la preparación, mezclado y aplicación de fertilizantes y agentes de quimización, los puntos de quimización permiten realizar un complejo de trabajos agroquímicos con un control cualificado de la recepción y el uso de fertilizantes.

La ventaja de este enfoque es la obtención de fertilizantes de alta calidad, con buenas propiedades físico-mecánicas y fisicoquímicas. Para obtener mezclas homogéneas en composición y reducir la segregación (estratificación) durante la aplicación al suelo, es necesario que los fertilizantes granulados tengan una composición granulométrica uniforme para todas las formas.

Durante la preparación y el almacenamiento, los componentes de las mezclas pueden mostrar reactividad, entrando en interacción química entre sí. La calidad de las mezclas obtenidas, su composición química y sus propiedades físicas dependen de los procesos químicos que tienen lugar al mezclar los fertilizantes. Por ello, es importante elegir correctamente los componentes constituyentes. Reglas básicas para mezclar fertilizantes:

1. No se deben mezclar fertilizantes si es posible la pérdida de nutrientes o su transformación en una masa de malas propiedades físicas que no pueda aplicarse mecánicamente.

2. Debido a la alta higroscopicidad de la mezcla, no se deben mezclar nitrato de amonio y urea.

3. No se deben mezclar formas amoniacales de fertilizantes nitrogenados, incluidos los complejos, con fertilizantes que tengan reacción alcalina (escoria fosfatada, termofosfatos, cianamida cálcica, polvo de cemento, potasa) para evitar pérdidas de nitrógeno en forma de amoníaco.

4. El contenido de humedad no debe superar el valor admisible. La humedad elevada reduce la fluidez y no garantiza una aplicación uniforme. El contenido admisible de humedad en el nitrato de amonio es no más de 0,2-0,3%, en la urea — no más de 0,2-0,25% (0,12%footnote:[{yagodin-1}]), en amofos, diamofos y cloruro de potasio — no más de 1%, en superfosfatos (simple y doble) — no más de 3,5% (con acidez libre no más de 1%). Con un contenido elevado de humedad, los gránulos pierden resistencia. Para el nitrato de amonio este estado se observa con humedad de 1,7-2,0%, para la urea — 1%, para el cloruro de potasio — superior al 3%. El contenido de humedad en los fertilizantes aumenta al elevarse la temperatura de almacenamiento. Así, una mezcla de urea con superfosfato doble y cloruro de potasio con humedad inicial de 0,2% después de un mes de almacenamiento a 4 °C contenía 6,6% de humedad, a 20 °C — 8,3%, a 40 °C — 24,9%.

5. La cantidad de gránulos de tamaño 1-3 mm debe ser no menos del 90%, incluidos los de diámetro 2-3 mm — no menos del 50%, las partículas menores de 1 mm — no más del 1%. La destrucción de gránulos durante el mezclado debe ser no más del 3%, la resistencia — no menos de 2 MPa (20 kg/cm²).

6. La acidez o alcalinidad de los fertilizantes minerales debe corresponder a las condiciones técnicas. Los fertilizantes que contienen ácido libre o tienen reacción alcalina interactúan químicamente tanto entre sí como al mezclarse con otros fertilizantes. El contenido de ácido fosfórico libre en el superfosfato simple granulado — no más de 2,5%, en el doble — no más de 5%. Las mezclas a base de superfosfato doble se humedecen más intensamente que las basadas en superfosfato simple. La acción negativa de la acidez excesiva del superfosfato doble se manifiesta durante el almacenamiento de las mezclas en condiciones de humedad elevada. Por ello, el superfosfato doble es un componente indeseable de las mezclas, y las mezclas a base de él no se preparan con antelación.

La neutralización completa del superfosfato o la reducción del contenido de ácido libre hasta el 1% y de la humedad hasta el 4% en el simple y hasta el 3% en el doble permite mezclarlo con urea y cloruro de potasio, obteniendo fertilizantes de composición 1:1:1. Las mezclas de amofos granulado con cloruro de potasio, superfosfatos neutralizados y sulfato de amonio poseen buenas propiedades físicas y baja higroscopicidad, lo que garantiza la posibilidad de un almacenamiento prolongado.

7. Al añadir materiales neutralizantes, por ejemplo, harina de caliza o dolomita, se observan pérdidas de amoníaco.

8. Se obtienen mezclas de buena calidad a base de harina de fosforita. La eficacia de las mezclas a base de superfosfato y harina de fosforita en proporción 1:1, aplicadas en barbecho ocupado o bajo arada de otoño en suelos césped-podzólicos ácidos y chernozems lavados, no es inferior a las mezclas a base de superfosfato puro. Para suelos ácidos se utilizan mezclas de fertilizantes potásicos con harina de fosforita. La mezcla de nitrato de amonio y harina de fosforita se puede preparar y aplicar bajo la arada de otoño. No se apelmaza y se almacena mucho tiempo. La presencia de NH₄NO₃ y KCl contribuye a aumentar la solubilidad de P₂O₅ de la harina de fosforita. Al añadir a la harina de fosforita un 10% de una mezcla de nitrato de amonio y urea, debido a la mayor higroscopicidad, se reduce la pulverulencia de la harina de fosforita manteniendo la estabilidad del funcionamiento del aparato dosificador de la abonadora.

9. El superfosfato, especialmente en polvo, no se debe mezclar con nitrato de amonio, ya que la mezcla se convierte en una masa pegajosa debido a la formación de nitrato de calcio higroscópico:

El ácido fosfórico libre del superfosfato, al interactuar con el nitrato de amonio, conduce a la formación de ácido nítrico, que al descomponerse o evaporarse provoca pérdidas de nitrógeno:

Por ello, la mezcla de estos fertilizantes debe realizarse directamente el día de la aplicación.

10. La mezcla de superfosfato con urea conduce a la liberación de agua de cristalización, que aumenta la humedad de las mezclas. Por ejemplo, de la interacción de los componentes de mezclas de formas estándar de N, P y K se liberaron de 12,2 a 64,7 g de agua de cristalización por 1 kg de mezcla, mientras que al mezclar productos secados — 7,2-13,5 g por 1 kg de mezcla.

11. La mezcla de superfosfato y sulfato de amonio se cementa formando una masa densa, que antes de la aplicación debe triturarse y tamizarse. Al mezclar, la masa se calienta y se humedece como resultado de la liberación de agua:

luego se forma yeso:

Para obtener mezclas de buena calidad, es deseable utilizar formas neutras de fertilizantes fosfatados (amofos, superfosfato amoniacado), que permiten obtener mezclas secas y fluidas con propiedades físicas estables. El amofos, además, proporciona una alta concentración de nutrientes: más del 50% de NPK en lugar del 28-31% en el superfosfato, lo que ahorra costes de transporte y de construcción de almacenes, y abarata la carga, descarga y aplicación de fertilizantes. Entre los fertilizantes potásicos, el componente principal para mezclar es el cloruro de potasio; sin embargo, para cultivos sensibles al cloro (patata, tabaco, vid, cítricos) es mejor sustituirlo por otros sin cloro, por ejemplo, sulfato de potasio.

La calidad de las mezclas de fertilizantes está determinada por la relación de nutrientes. Las mezclas con predominio de fósforo y potasio sobre el nitrógeno suelen resultar más secas y fluidas que las mezclas de composición análoga con una relación equilibrada de nutrientes o con predominio de nitrógeno.

En relación con el aumento de la producción y el uso de urea, se estudia la posibilidad de utilizarla como componente nitrogenado. Las mezclas con urea se humedecen durante el almacenamiento debido a la liberación de agua de cristalización. La estabilidad de las propiedades físicas de tales mezclas aumenta al introducir en su composición un aditivo alcalino en cantidad no inferior al 15% de la masa de la mezcla. La urea se distingue por una alta reactividad, especialmente con el cloruro de potasio. Cuando se incluye en la composición de la mezcla, la humedad de esta aumenta bruscamente. Para reducir la higroscopicidad de las mezclas a base de urea, no se recomienda incluir cloruros en su composición, ya que el CaCl₂ y el NH₄Cl formados como resultado de la interacción química son higroscópicos y van acompañados de pérdidas de nitrógeno.

En las mezclas se distribuyen más uniformemente los gránulos de tamaño 2-3 mm y de forma desigual las partículas menores de 1 mm o mayores de 3 mm. Las mezclas compuestas por granos de diferentes tamaños y densidades están sujetas a segregación y se vuelven no homogéneas durante el almacenamiento, el transporte y la aplicación mecánica al suelo.

Los requisitos para las propiedades fisicoquímicas de la mezcla dependen de los volúmenes de mezclado, los plazos y métodos de preparación y el esquema de transporte de los fertilizantes hasta el campo. Las propiedades físicas de los fertilizantes mixtos pueden mejorarse introduciendo aditivos: creta, caliza, harina de fosforita.

Los fertilizantes mixtos se producen para su aplicación inmediatamente después del mezclado y con antelación con almacenamiento posterior.

Los fertilizantes simples y desequilibrados en composición utilizados para la mezcla seca deben conservar la fluidez y la composición granulométrica durante el transporte y durante el almacenamiento a granel durante 6 meses. El uso de varios componentes con propiedades fisicoquímicas mejoradas permite preparar fertilizantes mixtos aptos para un almacenamiento prolongado. Así, la introducción de aditivos neutralizantes y superfosfato amoniacado elimina la liberación de ácido nítrico y la transformación de fosfato monocálcico en fosfato dicálcico, mejorando al mismo tiempo las propiedades físicas del fertilizante.

Al preparar mezclas se puede cambiar rápidamente la dosificación de los componentes en función del cultivo, la fertilidad de la parcela concreta, la forma de los fertilizantes, etc. Por ello, el uso de fertilizantes mixtos es una reserva para aumentar su eficacia. El aumento de los volúmenes de preparación de mezclas está relacionado con requisitos más altos de calidad de los fertilizantes, composición granulométrica y resistencia de los gránulos, disponibilidad de lugares de almacenamiento y un conjunto de máquinas para la mecanización de los procesos tecnológicos. La preparación y aplicación mecanizadas dan un efecto económico en comparación con el uso separado de fertilizantes simples.

Actualmente, la proporción de fertilizantes mixtos producidos en empresas químicas está aumentando. Al mismo tiempo, se combina el mezclado de fertilizantes con su tratamiento químico adicional, la introducción de ácidos y aditivos neutralizantes y tecnologías de granulación más perfectas. La lista de tales fertilizantes incluye:

• Fertilizantes complejos-mixtos granulados, obtenidos por amoniación de una mezcla de superfosfato simple, cloruro de potasio y nitrato de amonio con adición, si es necesario, de ácidos sulfúrico y fosfórico.
• Fertilizantes complejos-mixtos enriquecidos con micronutrientes o sin ellos, obtenidos por amoniación de una mezcla de superfosfato simple, cloruro de potasio y nitrato de amonio.
• Fertilizantes fosfatados-potásicos prensados, obtenidos a base de una mezcla de superfosfato simple y cloruro de potasio.
• Para el comercio minorista se producen mezclas nutritivas de grado 9-9-9, enriquecidas con micronutrientes, a base de superfosfato, kalimagnesía, sulfato de amonio; con contenido de nutrientes del 22 al 56% a base de superfosfato, urea, nitrato de amonio, cloruro o sulfato de potasio, caliza, dolomita; y una mezcla fertilizante de grado 12-12-12.

Lista de fuentes

1. Mineev V. G., Sychev V. G., Gamzikov G. P. et al. (2017). Agroquímica. Libro de texto. Ed. Mineev V. G. Moscú: Editorial VNIIA im. D. N. Pryanishnikova.
2. Yagodin B. A., Zhukov Yu. P., Kobzarenko V. I. (2002). Agroquímica. Ed. B. A. Yagodin. Moscú: Kolos.