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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2006.tde-21032007-154021
Documento
Autor
Nome completo
Aline Carneiro Silverol
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Toledo, Maria Cristina Motta de (Presidente)
Agostino, Lilia Mascarenhas Sant
Neumann, Reiner
Título em português
"Processo Humifert para fertilizantes alternativos organo-fosfatados: obtenção a partir do minério de Angico dos Dias, caracterização dos compostos e avaliação da eficiência agronômica"
Palavras-chave em português
Angico dos Dias
Apatita
Compostos organo-fosfatados
Fertilizante
Processo Humifert
Resumo em português
O processo Humifert trata material fosfático e orgânico em um reator, com ácido nítrico nascente, para produzir compostos organo -fosfatados cuja solubilidade em P é maior que o material fosfático natural mas menor que os fertilizantes industriais tradicionais. É um processo alternativo de fabricação de fertilizantes que objetiva aproveitar materias fosfáticos de baixo teor ou de difícil tratamento industrial, potencialmente descartados, e também materiais orgânicos diversos, dando finalidade, portanto, a rejeitos e diminuindo, assim, os custos econômicos e ambientais das indústrias de fósforo. Além da solubilidade em P, os compostos formados têm a vantagem de conter matéria orgânica, em geral necessária para os solos tropicais. Este trabalho teve como objetivo a colocação em funcionamento rotineiro do reator Humifert, fabricado pela primeira vez no Brasil, a obtenção de compostos organofosfatados a partir do minério fosfático de Angico dos Dias (BA) e de lodo de esgoto, a caracterização dos compostos obtidos a partir de vários procedimentos (difração de raios X, microscopia óptica e eletrônica, análises químicas microlocalizadas, especfotometria de absorção no infravermelho, análises elementar e de solubilidade do P) e a avaliação da eficiência agronômica em casa de vegetação. A pesquisa insere-se num projeto mais amplo que pretende aprofundar o estudo do processo, visando sua futura aplicação em determinadas condições. Os compostos produzidos demonstraram que a fase mineral da mistura rocha fosfática - matéria orgânica sofre ataque químico progressivo, em períodos de tempo investigados de 2h até 12h, e que os elementos químicos liberados deste ataque associa-se aos produtos secundários presentes, como os compostos ferruginosos, e também à matéria orgânica. Particularmente para a apatita, verificou-se consumo crescente dos grãos com o aumento do tempo de exposição ao ataque, confirmando o funcionamento do equipamento e a ocorrência das reações, e, ainda, a forte associação do P com os agregados de matéria orgânica após o processo, confirmando trabalhos anteriores. Não foram identificadas fases cristalinas neoformadas, embora haja a possibilidade de ter havido formação de fosfato bicálcico ou de outros compostos em alguns dos produtos obtidos. Essas observações são refletidas nos resultados de solubilidade com diferentes extratores (água, ácido cítrico a 2% e citrato neutro de amônio), já que a alteração e o consumo da apatita, relacionados à possível formação de compostos mais solúveis e à associação do P com a matéria orgânica, por adsorção, podem ter contribuído para o aumento da solubilidade nos extratores utilizados. O aumento de solubilidade em P permitiu resultados agronômicos melhores, para o composto Humifert de 12h, do que os demais tratamentos (materiais não processados no reator ou não misturados com matéria orgânica), mostrando que foi capaz de disponibilizar o P liberado da apatita e adsorvido pela matéria orgânica às plantas, embora não tenha sido suficiente para eficiência agronômica comparável ao fosfato monocálcico (FMC, com 100% de solublidade).
Título em inglês
"Humifert process for alternative fertilizers organic-phosphates: obtaining starting from the ore of Angico dos Dias, characterization of the compounds and evalution of the agronomic efficiency"
Palavras-chave em inglês
Angico dos Dias
Apatite
Fertilizer
Humifert process
Organic-phosphates compounds
Resumo em inglês
The Humifert is a French process involving the attack of a mixture of phosphate rock (PR) and organic matter (OM) through the fresh-forming nitric acid, producing organic-phosphatic compounds with P solubility greater than phosphatic rock and lower than traditional fertlizers. This is an alternative process proffiting low-grade or difficult phosphatic materials, potentially discarded, and several organic materials, giving na application to rejects, and decreasing economical na environmental costs of P industries. More than a good P solubility, the formed compounds have organic matter, which is an advantage for tropical soils. The aim os this reserch was install the first Brazilian Humifert reactor, produce Humifert compounds using Angico dos Dias phosphatic ore and sewage sludge, their characterization by several technicals (X ray diffraction, optical and scanning electronic microscopy, chemical analysis, infrared spectroscopy and P solubility evaluation), and agronomic experimentation in the greenhouse. Data characterization and for solubility and agronomic experimentation suggests that increasing attack occurred in mineral phases, and released elements were associated with secondary products, like iron compounds and organic matter. Time periods investigated were from 2 to 12 hours. For apatite, observations have shown the increasing dissolution of grains, that confirms reactions and the strong association of P with organic aggregates after the process, according to prior results. No crystallline new phases have been identified, although some bicalcic phosphate and other new phases may be present. These observations are reflected in the improved P solubility data with water, citric acid 2%, and neutral amonium citrate. This increasing in P solubility has given better agronomic results for 12h Humifert product than other materials (not treated or not mixed with organic matter), showing that Humifert process was capable to release P form apatite and keep it adsorved in organic matter, and then relese for the plants. Even though, this solubility was not enough to reach the level of monocalcic phosphate (FMC, 100% soluble).
 
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ACS.pdf (6.23 Mbytes)
Data de Publicação
2007-03-26
 
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