Dissertação de Mestrado

Rocha fosfática menos nobre com alto grau de impurezas, como MgO, FeO e AlO e fosfogesso foram utilizados para preparar termofosfato. Essas impurezas (acima de 5%) são indesejáveis no processo de produção de fertilizantes fosfatados solúveis. Elas prejudicam o produto final, no processo de solubilização como o superfosfato simples, o superfosfato triplo, o ácido fosfórico, o fosfato de monoamônio e o fosfato de diamônio. O procedimento consiste na fusão dos finos de concentrado de rocha fosfática (FCA) fornecidos pela Bunge Fertilizantes - Unidade de Araxá - MG com fosfogesso fornecido pela Ultrafértil - Piaçaguera - SP. Isso foi realizado numa navícula de alumina, num forno elétrico tubular de laboratório, seguido de choque térmico em água, o qual transforma o fosfato insolúvel em solúvel. Neste processo de fusão, a estrutura cristalina da fluorapatita, a qual é insolúvel, é rompida, transformando-a em fosfatos amorfos (sem estrutura cristalina definida). Isto foi provado pelos resultados de análise química, por microscópio eletrônico de varredura (MEV), por microscópio óptico e por difração de raio-X. Observou-se que o tempo, temperatura de fusão, a relação SO/PO na mistura e choque térmico são muito importantes para obter o ponto de fusão ideal, e conseqüentemente, uma conversão alta. Obtiveram-se resultados promissores e conversões altas nos testes com 17% e 20% de FCA à temperatura de 1500°C. Tais conversões alcançaram 94,6% e 95,5%,respectivamente. A conclusão é de que é possível obter um fertilizante do tipo termofosfato utilizando fosfatos pobres, ou concentrados com alto grau de impurezas, ou produtos intermediários do processo de beneficiamento de minério de fosfato, ou finos de concentrado de rocha fosfática (FCA) e, especialmente, o fosfogesso, que é um subproduto da produção de ácido fosfórico o qual representa um problema ambiental crescente.

Less noble phosphate rock with high grade of impurities, such as MgO, FeO and AlO and phosphogypsum were used to prepare thermophosphate fertilizers. Those impurities (above 5%) are undesirable in the process of production of soluble phosphates fertilizers. They commit the end product, in the solubilization process for the simple superphosphate, the triple superphosphate, the phosphoric acid, the monoammonium phosphate and the diammonium phosphate. The procedure consists in the melting of fine of concentrated phosphate rock (FCA) provided by Bunge Fertilizantes - Araxá Unit - MG with phosphogypsum provided by Ultrafértil - Piaçaguera - SP. This has been done in an alumina crucible, using a laboratory tubular electric furnace, followed by quenching in water, which transforms the insoluble in soluble phosphates. In that melting process, the crystalline structure of fluorapatite, which is insoluble, is broken, and transformed in amorphous phosphates (without defined crystalline structure). This was proven by the results of chemical analysis, by scanning electronic microscope (MEV), by optical microscope and by X-ray diffraction. It has been shown that time, melting temperature, the rate of SO/PO in the mixture and thermal shock are very important to obtain the ideal melting point, and consequently, a high conversion. Promising results were obtained, that means high conversions in the tests with 17 and 20% of FCA at the temperature of 1,500°C. Such conversions reached 94.6 and 95.5%, respectively. The conclusion is that it's possible to obtain a thermophosphate type fertilizer using poor phosphates, or concentrates with high grades of impurities, or intermediate products of the beneficiation of the phosphate rock, or fines of concentrated phosphate rock (FCA) and, specially, the phosphogypsum, which is a by-product of phosphoric acid production which represent a growing environmental problem.