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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2017.tde-31082017-075525
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Alberto Ikeda Oba
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2000
Orientador
Banca examinadora
Chaves, Arthur Pinto (Presidente)
Fontan, François
Lacout, Jean Louis
Toledo, Maria Cristina Motta de
Vilpoux, Olivier François
Título em português
Aproveitamento de materiais fosfáticos marginais para a produção de fertilizantes organo-fosfatados.
Palavras-chave em português
Caracterização físico-quimica
Ensaios agronômicos
Fertilizantes orgânicos
Fosfatos marginais
Matéria orgânica
Resumo em português
Foram estudadas onze amostras de fosfatos de três grandes depósitos brasileiros para produção de fertilizantes organo-fosfatados: uma amostra associada ao complexo alcalino-carbonatítico de Jacupiranga/SP, sete amostras associadas ao complexo alcalino-carbonatítico de Catalão/GO e três amostras associadas ao depósito sedimentar de Patos de Minas/MG. Com exceção de uma amostra de Catalão, alimentação da usina de concentração na data da amostragem, as demais são minérios marginais, rejeitos da lavra, rejeitos da usina e minérios complexos ao beneficiamento. As amostras, com exceção daquela de Jacupiranga, foram submetidas à caracterização tecnológica, com realização de análises granulométricas, separações minerais (em líquido denso e magnética) , análises químicas e difratométricas. A caracterização buscou levantar as principais características destes fosfatos para a produção de um novo fertilizante organo-fosfatado. Verificou-se a grande dificuldade na obtenção de concentrados ricos em P2O5 com boas recuperações. Os rejeitos dos minérios oxidados de Catalão apresentam baixa liberação da apatita frente à ganga silicática e férrica, além de apresentarem um recobrimento da apatita por óxidos/hidróxidos de ferro, prejudicial à flotação. As amostras sílico-carbonatadas apresentam altos teores de carbonatos, problemáticos na separação por flotação, principalmente a dolomita. Os minérios de Patos de Minas apresentam uma íntima associação da apatita com o quartzo e outros silicatos, de difícil ou quase impossível liberação. O novo processo de produção de fertilizante organo-fosfatado baseia-se no ataque do fosfato pelo ácido nítrico e na utilização de amônia como fonte primária do reagente ácido. A combustão do amoníaco ao ar, em temperaturas entre 650°C e 800°C se auto mantém, produzindo óxidos nítricos que, em contato com a umidade da mistura fosfato+matéria orgânica, transformam-se em ácido nítrico nascente na própria superfície das partículas. As diferentes amostras de fosfatos misturadas à turfa da região do baixo Ribeira de Iguape e a uma turfa comercial francesa foram processadas em equipamento micropiloto e os resultados agronômicos mostraram boa liberação de fósforo no primeiro mês de cultivo, assim como a continuidade de liberação, em menor escala, nos cinqüenta dias seguintes. Obtiveram-se fertilizantes com teores de 12% até 73% de fósforo solúvel em ácido cítrico a 2%, que nos ensaios agronômicos permitiram a assimilação de 23% a 81% de fósforo pela planta.
Título em francês
Utilization des materiaux phosphates marginaux pour la production des engrais organo-phosphates.
Palavras-chave em francês
Caractérisation physico-chimie
Enerais organo-phosphatés
Essais agronomiques
Humipert
Matière organique
Phosphates marginaux
Resumo em francês
Onze échantillons de phosphates de trois importants gisements brésiliens ont été étudiés pour la production des engrais organo-phosphatés : un échantillon associé au complexe alcaline-carbonatitique de Jacupiranga/SP, sept échantillons associés au complexe alcaline-carbonatitique de Catalão/GO et trois échantillons associés au gisement sédimentaire de Patos de Minas/MG. Sauf un échantillon de Catalão, qui alimentait l'usine de concentration pendant l'échantillonnage, les outres sont minerais marginaux, rejets de la mine, rejets de l'usine et minerais complexes au traitement. Les échantillons sauf celui de Jacupiranga, ont été caractérisés technologiquement, avec réalisation des analyses granulométriques, séparations minéraux (au liquide dense et magnétique), analyses chimiques e difratométriques. La caractérisation a défini les principaux caractéristiques des phosphates pour la production d'un nouveau engrais organo-phosphaté. On a constaté la grande difficulté en l'obtention de concentrés riche en P2O5 avec des bonnes récupérations. Les rejets des minerais oxydés de Catalão présentent baisse libération de l'apatite de la gangue siliceuse et ferreuse, et, en plus, ils présentent aussi un recouvrement de l'apatite par les oxydes/hydroxydes de fer, qui sont préjudiciables à la flottation. Les échantillons silico-carbonatés présentent hautes teneurs des carbonates, qui sont difficiles à séparer par flottation, principalement la dolomite. Les minerais de Patos de Minas présentent une intime association de l'apatite avec le quartz et les autres silicates, de difficile ou presque impossible libération. Le nouveau procédé de production des engrais organo-phosphatés est basée sur la dissolution du phosphate par l'acide nitrique et sur l'utilisation de gaz ammoniac comme source primaire du réactif acide. La combustion du ammoniac à l'air, en températures entre 650°C et 800°C se auto-conserve produisant oxydes d'azote qui, en contact avec la humidité de la mélange phosphate + matière organique, se transforme en l'acide nitrique naissant à la surface des particules. Les différentes échantillons de phosphates mélangés à la tourbe de la région du 'Baixo Ribeira de Iguape/SP' et à une tourbe commerciale française ont été traités en équipement micro-pilote et les résultats agronomiques présentent une bonne libération du phosphore pendant le première mois de culture, et la continuité de la libération, en mineur quantité, dans les cinquante jours suivants. Les engrais produits ont obtenu 12% jusqu'à 73% de phosphore soluble dans l'acide citrique à 2%, lesquels, pendant les essais agronomiques, ont permis l'assimilation entre 23% et 81% de phosphore par la plante.
 
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Data de Publicação
2017-08-31
 
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