Evaluación de técnicas de adherencia de microelementos en partículas de nitrato de amonio para mejorar su distribución en una mezcla física de fertilizante.

Abstract

El objetivo general del proyecto de graduación era evaluar el proceso de adherencia de micronutrientes en un fertilizante nitrogenado al mezclar nitrato de amonio con las materias primas de octoborato de sodio, sulfato de cinc monohidratado, sulfato de manganeso monohidratado y sulfato de cobre pentahidratado junto con agentes adherentes a su superficie para aumentar la eficiencia de la distribución homogénea del producto final en anaquel. Para ello se plantearon tres objetivos específicos: (i) determinar los porcentajes máximos de adherencia del boro, cinc, cobre y manganeso en el nitrato de amonio en un proceso de mezcla simple sin adición de adherentes por medio de la técnica de mezcla a granel en fertilizantes granulares; (ii) evaluar la efectividad de tres productos adherentes para recubrir las partículas con los micronutrientes para mejorar su distribución en una mezcla física por medio de la técnica de recubrimiento en fertilizantes granulares y; (iii) evaluar las características finales del fertilizante recubierto multinutriente a partir de la segregación, porcentaje de polvo, vida de anaquel, costo incremental y liberación de micronutrientes en suelo para incrementar su calidad como producto final. Para la determinación de los porcentajes máximos de adherencia se realizaron mezclas físicas individuales agregando a 1 kilogramo de nitrato de amonio cada micronutriente. Los sulfatos de cinc, manganeso y cobre en un 3% m/m y el octoborato de sodio en un 6% m/m. Luego se realizaron pruebas con una mezcla de todos los micronutrientes en un 10% m/m. Se evaluó la efectividad de los adherentes A, B y C al determinar el volumen necesario de cada uno, por kilogramo de fertilizante nitrogenado, para adherir los metales en mezclas individuales y una mezcla de todos los micronutrientes. Para la evaluación de las características finales se obtuvieron los polvos adheridos y no adheridos en cada muestra. Se midió la segregación de cada una después de 2 a 4 meses de almacenamiento. Se calculó el costo incremental del fertilizante recubierto multinutriente para los 3 adherentes y se comprobó, mediante un análisis de suelos, la liberación de cada metal en la tierra. En la preparación de micronutrientes para el proceso de adherencia se utilizó un molino de discos y tornillo sin fin ajustador para la reducción de tamaño de partícula de las sales y un tamiz No. 120 para la separación de los finos. En el proceso de mezclado se utilizó una mezcladora tipo tambor con dos aspas internas y para la evaluación de adherencia se utilizaron balanzas analíticas. Se determinó que los compuestos con mayor porcentaje de adherencia individual sin adherentes son el octoborato de sodio con un 90.677 ± 1.643% y el sulfato de cobre con 86.980 ± 1.664%. Y los de muy baja adherencia son el sulfato de cinc con 32.412 ± 7.571% y el sulfato de manganeso con 3.867 ± 2.177% y para la mezcla de micronutrientes se determinó un porcentaje promedio del 31.066 ± 1.241%. Estos resultados confirman la necesidad de evaluar adherentes para mejorar las condiciones del producto final, en el que se requiere un mínimo de 90% de adherencia. Se comprobó la efectividad de los 3 adherentes para el recubrimiento del nitrato de amonio con los cuatro micronutrientes obteniendo porcentajes máximos de adherencia individuales mayores al 95%. A partir de la comparación entre volúmenes de los adherentes A, B y C por kilogramo de nitrato de amonio, se determinó que el más eficiente para la adherencia de una mezcla de micronutrientes al 6% m/m es de 6 ml/kg para el A, 11 ml/kg para el B y 5 ml/kg para el C. Se demostró que el adherente C fue el que presentó mayores porcentajes de adherencia utilizando un menor volumen por kilogramo de nitrato de amonio. Se observó en las características finales del fertilizante recubierto con micronutrientes almacenado, que luego de un periodo de tiempo de 2 a 4 meses la media del porcentaje de segregación aumenta en promedio un 0.20% después de transcurrido su máximo período de anaquel. Se calculó que tiene un costo incremental, con respecto a una mezcla física convencional, entre $30 a $ 70 por tonelada métrica dependiendo del adherente utilizado en su formulación. Y que sí existe un aumento en la concentración de los micronutrientes en el suelo al fertilizar la tierra con el producto final recubierto. Se recomienda agregar el aglutinante en forma de spray para mejores resultados, al tener una mayor superficie de contacto que al hacerlo por medio de goteo. Y evitar exceder un tiempo de mezclado total de más de 5 minutos, ya que se observó la segregación de las perlas de nitrato de amonio. (A)