DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento de granulación húmeda de polisulfatos de polihalita mineral que comprende la pulverización de una solución multisaturada de una parte de dichos polisulfatos sobre polisulfatos molturados. La invención también se refiere al gránulo de polisu Ifato obtenido por dicho procedimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente los fertilizantes granulados son los más utilizados respecto a aquellos que se encuentran en polvo o en forma cristalina, debido a su mejor aplicación tanto por su uniformidad como por su comodidad.

El polisulfato es un producto mineral (formado geológicamente en las capas de polihalitas), muy adecuado para la fertilización por su aporte de macronutrientes como el potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S) y bajo contenido en cloro.

Entre los procedimientos de granulación descritos en el estado de la técnica, consideramos el proceso de granulación húmeda. El proceso de granulación húmeda consiste en la formación de granos con la granulometría deseada por el fabricante (normalmente entre 2 y 5 mm) y que sea al menos del 92 %. Para ello se mezcla la materia prima sólida con un medio líquido cuya función se basa en su potencialidad para proporcionar puentes cristalinos entre las partículas que forman el grano. Sin embargo, cuando se trata de granular productos poco solubles, la formación de estos puentes cristalinos es muy limitada y, o bien no se pueden formar los granos o son extremadamente débiles.

Uno de los principales problemas del polisulfato en la granulación por vía húmeda, se debe a que la solubilidad específica global es tan pequeña (<1% en agua) que el medio fluido no tiene suficiente potencial para la formación de puentes cristalinos suficientemente estables. En el estado de la técnica se ha descrito el uso de productos aglomerantes, tales como almidones, lignosulfatos, gomas, etc., sin embargo, el uso de dichos aglomerantes añade productos distintos al propio polisu Ifato con escasa o nula función agronómica.

El documento ES2873118T3 describe un procedimiento para formar un producto mineral de evaporita granulado, que comprende un líquido y al menos 50% en masa de un polvo mineral de evaporita, en este caso polihalita. Desde nuestro parecer esta invención tiene los siguientes inconvenientes, requiere un control cuidadoso de humedad del polvo de polihalita para poder posteriormente ser procesado, la adición de un aglutinante (como almidón de maíz pregelificado, almidones de otras fuentes, lignosulfato, silicato de sodio, etc.) y dos fases de mezclado de dicho aglutinante con el polvo de polihalita previas al proceso de granulación.

Por tanto, sería deseable disponer de un procedimiento para la granulación húmeda de polisulfatos que no requiera incluir etapas de mezclado previas a la granulación y, tampoco, la adición de aglomerantes extraños al propio producto y de escaso o nulo valor agronómico.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Así pues, la presente invención se refiere a un procedimiento de granulación húmeda con alta calidad química y física de polisulfatos sin la necesidad de añadir aglomerantes extraños con escasa o nula función agronómica, sin etapas previas de mezclado.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de granulación húmeda de polisulfato procedente de polihalitas minerales, que comprende las siguientes etapas: i) la molturación de una parte del polisulfato hasta obtener una granulometría menor o igual a unas 600 mieras;

¡i) la disolución de otra parte del polisulfato en agua para obtener una solución multisaturada de las sales solubles presentes en el polisulfato, agitando y a una temperatura de entre 0 ^e C y 100 ^e C; iii) la filtración de la solución multisaturada obtenida en la etapa (¡i) para separar las sales no disueltas; iv) la pulverización de la solución multisaturada filtrada de la etapa (iii) sobre el polisulfato molturado de la etapa (i) en un plato granulador para obtener los granos húmedos de polisulfato; y v) el secado del material granulado obtenido en la etapa (iv).

Mediante la molturación de la etapa (i) se consigue la mejor superficie específica de la pol ¡balita presentando una alta reactividad y potencial capilar.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, donde la disolución saturada de la etapa (¡i) se lleva a cabo agitando durante el tiempo necesario para que se produzca la máxima disolución de las sales solubles presentes en el polisulfato, y preferiblemente durante al menos 1 hora.

En otra realización la invención ser refiere al procedimiento definido anteriormente donde la temperatura de la etapa (¡i) se selecciona de entre 20 ^e C y 60 ^e C, y preferiblemente de entre 25 °-C y 35 ^e C.

La filtración de la solución descrita en la etapa (iii) del procedimiento se lleva a cabo para separar las sales insolubles que han quedado sin disolver, que será principalmente parte del sulfato cálcico, así como otras materias inertes que pueda contener el polisulfato de origen. De manera que en esta etapa (iii) se deshecha la fracción insoluble y se conserva el filtrado que consiste en una solución multisaturada en sulfato magnésico, sulfato cálcico y sulfato potásico. Esta solución constituye el medio fluido adecuado para formar puentes cristalinos entre las partículas del producto granulado en su posterior etapa de secado.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, donde la filtración de la etapa (iii) se lleva a cabo a gravedad o a vacío.

En la etapa (iv) se obtiene un conjunto de granos húmedos de polisulfato de distintos tamaños que superan el estado funicular y alcanzan en la mayor parte un estado capilar en los que sus componentes se encuentran unidos por débiles fuerzas de adhesión y capilahdad. En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, donde la pulverización de la etapa (iv) se lleva a cabo con una boquilla pulverizadora, y preferiblemente donde la pulverización de la etapa (iv) se lleva a cabo con una boquilla pulverizadora de cono completo.

Mediante la etapa (v) del procedimiento se consigue que la solución que empapa dichos granos se sobresature precipitándose las sales presentes formando fuertes puentes cristalinos que unen las partículas del polisu Ifato generando un grano con suficiente dureza.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, donde la temperatura de la etapa (v) se aumenta de manera gradual, y preferiblemente donde la temperatura se aumenta de manera gradual hasta una temperatura de 100 ^e C.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, donde la humedad del producto obtenido en la etapa (v) es de entre 0,5% y 2%.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, que además comprende una etapa (vi) de cribado de los granos obtenidos en la etapa de secado (v) para separar la fracción de grano, preferiblemente para separar la fracción de grano con un diámetro de entre 2 mm y 5 mm, y más preferiblemente para separar la fracción de grano con un diámetro de 4 mm.

En otra realización la invención se refiere al procedimiento definido anteriormente, que además comprende una etapa (vii) de reciclado de los granos de un diámetro inferior o superior a los cribados en la etapa (vi).

En la etapa (vii) los granos de diámetro inferior a 2 mm se reciclan introduciéndolos directamente en la etapa (iv) del procedimiento, mientras que los granos de diámetro superior a 4 mm se muelen antes de reintroducirlos en la etapa (iv).

Otro aspecto de la invención se refiere a un gránulo de polisulfato obtenido por el procedimiento definido anteriormente, y preferiblemente donde el gránulo tiene un diámetro de entre 2 mm y 5 mm, y más preferiblemente de 4 mm. El término “polisulfato” se refiere a un producto formado geológicamente en las capas de polihalita mineral que comprende el anión sulfato (SO ₄ ² ) y los catones (Ca ²⁺ , Mg ²⁺ y K ⁺ ) formando una única estructura cristalina triclínica de la clase pinacoidal. Por su composición, el polisulfato es un producto muy adecuado para la fertilización por su aporte de macronutrientes como el potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S) y su bajo contenido en cloro.

El término “solución multisaturada” se refiere a una solución saturada en las diferentes sales solubles en agua presentes en el polisulfato a las que se refiere la invención, sin que se produzca su precipitación.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus vahantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.

EJEMPLOS

A continuación, se ¡lustrará la invención mediante los ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la efectividad del producto de la invención.

Procedimiento de granulación húmeda de polisulfatos de polihalita mineral

Se preparan previamente 200 g de polihalita mineral mediante un proceso de molturación de forma que la granulometría final sea inferior a unas 600 mieras.

Por otro lado, se prepara una solución multisaturada en agua de las sales contenidas en la polihalita mineral, es decir, de sulfato de potasio, sulfato de magnesio y sulfato cálcico. Para ello, se mezcla 50 g.de polisulfato con 50 g de agua. Se agita esta mezcla durante al menos 1 hora y se filtra.

El líquido filtrado contiene sulfato potásico, sulfato magnésico y sulfato cálcico con concentraciones correspondientes a sus solubilidades relativas. La polihalita molturada se introduce en un Plato Granulador Piloto de 30 cm de diámetro inclinado a 45 ² respecto a la horizontal. Se ajusta la velocidad de giro del plato hasta que la clasificación granulométrica generada en el plato sea tal que el recorrido de los granos finos recubra la máxima superficie del plato sin llegar a tocar sus límites.

Sobre el producto se pulveriza lentamente la solución multisaturada obtenida anteriormente. La cantidad final de solución a pulverizar depende del tamaño medio deseado de los granos, en este ejemplo se utilizó un 14%.

Los granos así obtenidos se secan mediante una corriente de aire a 100 ^e C durante unos 30 minutos.

Los granos secos se criban para separar la fracción entre 2 y 5 mm, que se considera producto final. Las fracciones superiores a 5 mm e inferiores a 2 mm, se consideran como un reciclo que puede molturarse independiente o conjuntamente con la polihalita mineral bruta para fabricar de forma continua o en sucesivos procesos “batch” el producto granulado.

Propiedades fisicoquímicas del producto obtenido

Composición química

■ SO ₃ soluble en agua 49.0%

■ K ₂ O soluble en agua 14.1%

■ MgO soluble en agua 6.4%

■ CaO soluble en agua 17.0%

Propiedades físicas

■ Granulometría

• >5 mm 0%

• 4-5 mm 5%

• 4-3 mm 37 %

• 3-2 mm 53 %

• 2-1 mm 5 % • <1 mm O %

■ Densidad aparente 1167 kg/m3

■ Dureza 12 N

■ pH Neutro ■ Humedad < 1%