Fertilizantes Sólidos

Es el proceso de granulación original, usando papilla obtenida por reacción química. Está basado en el uso de un preneutralizador (PN) convencional para la neutralización de ácidos fosfótico / sulfúrico / nítrico con amoníaco, obteniendo una papilla, que mezclada con otras materias primas como amoníaco, potasa, micronutrientes…, produce DAP / MAP / NPKs granulado en un tambor granulador rotativo. El producto granulado es secado, tamizado, enfriado y acondicionado antes de ser despachado a almacenes. Este proceso se utiliza tanto para la via fosfatada como para la nitrogenada, incluyendo la producción de TSP y nitrofosfatos, siempre que se añadan a la planta las áreas adicionales requeridas de molienda de roca fosfática, mezclado y reacción. El proceso trabaja a relaciones de reciclo / producción de 4-5:1 para NPKs hasta 6-9:1 para DAP / TSP, estando la capacidad de producción limitada por el balance de agua. INCRO ha optimizado dicho proceso, rediseñando el Sistema de Preneutralización (incluyendo reactor PN, agitador y bomba) para conseguir un menor tiempo de residencia y más agitación, mejorando el rendimiento de la reacción, reduciendo las pérdidas de amoniaco y permitiendo la operación a tasas más bajas de reciclo, de 3-4:1 para NPKs, 4.5:1 para DAP y 6-7:1 para TSP.

El Reactor Tubular (RT) de INCRO ha sido un descubrimiento clave en la industria de los fertilizantes en los años 80, ya que ha permitido trabajar con papillas de bajo contenido en agua, eliminando las limitaciones relacionadas con el balance de agua, reduciendo los reciclos un 30-50% e incrementando proporcionalmente las capacidades de producción, principalmente para grados de fertilizante con alta solubilidad. Otras formulaciones como DAP o NPKs con alto contenido en ácido sulfúrico, también se benefician de la instalación del RT, reduciendo las tasas de reciclo un 10-30%, pero todavía muestran alguna limitación en el balance de calor. A lo largo de los años INCRO ha desarrollado nuevas versiones de Reactores Tubulares, con mayor eficiencia de reacción y más flexibilidad para trabajar en diferentes condiciones, con diferentes ácidos y a distintas capacidades de operación. Actualmente INCRO cuenta con más de 10 RTs, construidos en diversos materiales, capaces de utilizar diferentes ácidos (fosfórico, sulfúrico, nítrico o una combinación de dos de ellos), aceptando la alimentación de amoníaco líquido o gas, con capacidades de producción de 10-120 tph de DAP, MAP, NPKs o Nitrato Amónico.

Las principales ventajas del uso del RT son:

• Bajo contenido de humedad en las papillas, lo que resulta en menores reciclos y mayores capacidades de producción.
• Menor consumo energético, principalmente fuel o gas para el secado y energía eléctrica para los equipos de transporte.
• Menores costes de mantenimiento.
• Menor inversion inicial.
• Mejor calidad de producto final, principalmente humedad, dureza y solubilidad de los nutrientes.
• Flexibilidad de los parametros de operación, comparado con el PN.
• Gran adaptabilidad para remodelaciones de plantas existentes.

Se trata de proceso único, licenciado tan solo por INCRO, basado en el uso simultáneo de un PN optimizado y 1 o 2 Reactores Tubulares, todos ellos descargando las papillas al mismo tambor granulador rotativo, siendo el resto del proceso muy similar a los procesos de PN o RT solos.

El proceso mixto tiene las ventajas de ambos sistemas PN y RT, evitando limitaciones por el balance de agua o de calor, proporcionando al mismo tiempo la flexibilidad de operar con los tres sistemas de reacción (PN, RT o PN+RT) dependiendo de la formula deseada y las materias primas disponibles, operando siempre con la mínima tasa de reciclo (2-3:1 para NPKs, 3.5-4:1 para DAP). Es el sistema preferido para grandes unidades de DAP o plantas de NPKs usando combinación ácidos fosfórico y sulfúrico.

Sus principales ventajas son:

• Versatildad para fabricar practicamente cualquier abono complejo granulado.
• Resulta en el mejor compromiso de cumplimiento de los balances de agua y calor, resultando en menores tasas de reciclo.
• Reduce el tiempo de inactividad de la planta, al disponer de dos sistemas de reacción alternativos.
• La operación combinada permite una total flexibilidad de fijación de condiciones de operación.
• Mejor control de la esfericidad del grano.

El gran número de referencias de INCRO proporciona una vasta experiencia y permite una mejora continua de los diseños de tamizado, captación de polvo, sistemas de lavado y resto de áreas de la planta, estando perfectamente adaptados al requerimiento de cada planta y cada producto.

INCRO ha desarrollado una versión mejorada de los procesos convencionales de granulación de sólidos, donde diferentes materias primas y productos intermedios sólidos son granulados usando únicamente vapor y pequeñas cantidades de agua.

INCRO incorpora agentes de granulación adicionales que aportan calor de reacción, mejorando la granulación y la calidad del producto final, como ácido sulfúrico y amoníaco (alimentados directamente o mediante un RT de especial diseño) o una solución de urea o nitrato amónico.

Estas plantas, típicas en instalaciones donde no hay ácido fosfórico disponible, carecen de suficiente calor de reacción, complicando la completa recuperación del agua empleada en el sistema de lavado. INCRO ha realizado numerosas pruebas e investigación para reducir los caudales de aire empleados en todo el sistema, incrementando el reciclo y aprovechamiento de gases, al objeto de limitar el caudal de líquido de lavado, hasta conseguir la completa recuperación del mismo, de forma análoga a los procesos de reacción química.

Adicionalmente al proceso de fabricación de TSP con papilla, INCRO posee asimismo la tecnología para producción de SSP y TSP polvo mediante el proceso de cinta Kuhlmann.  En dicho proceso la roca fosfórica finamente molida se dosifica a un mezclador / reactor donde reacciona con ácido fosfórico o sulfúrico, para TSP y SSP respectivamente, completándose la reacción en una gran cinta de largo tiempo de residencia. El producto polvo obtenido se deja madurar en los almacenes por algunos días-semanas, antes de ser granulado con vapor en una planta típica de granulación de sólidos a baja tasa de reciclo (1-1.5:1).

INCRO ha desarrollado y patentado dos diferentes procesos de fabricación de solución concentrada de nitrato amónico 80-97%, usando ácido nítrico 52-60% y amoníaco. Uno de ellos utiliza un reactor Tubular (RT) y el otro un Reactor Multitubular (MRT). Ambos procesos tienen una gran eficiencia de reacción, son respetuosos con el Medio Ambiente y son capaces de auto satisfacerse energéticamente para las necesidades de concentración, tanto para fertilizantes como para explosivos. Los detalles del proceso se encuentran listados en la sección de explosivos.

La solución concentrada obtenida puede ser directamente expedida como producto final, o puede ser empleada como una de las materias primas necesarias para la fabricación de Nitrato Amónico Cálcico (CAN) o Sulfonitrato Amónico (ASN) granulados, o ser concentrada hasta el 99.5-99.8% para la fabricación de Nitrato Amónico puro o Nitrato Amónico Cálcico prilado.

Previamente al prilado, la solución de Nitrato Amónico al 95-97% se concentra al 99.5-99.8%, concentración requerida para los grados fertilizante prilados. El grado Nitrato Amónico puro 34.5% N se obtiene por prilado directo de la solución, mientras que los grados Nitrato Amónico Cálcico 33.5% N y 26-27% N se obtienen adicionando dolomita finamente molida. Se añaden diversos aditivos para mejorar el prilado, la calidad del producto… El producto prilado recogido en fondo de torre es tamizado, enfriado y acondicionado previamente a su almacenaje. INCRO ha investigado y ensayado diferentes condiciones de operación y equipos para reducir la contaminación gaseosa relacionada con las torres de prilado, diseñando sistemas patentados de reciclo y lavado de gases.

La solución concentrada de Nitrato Amónico 96-97% obtenida en la sección de reacción es directamente alimentada al granulador, tipo Pug-mill o tambor rotativo, para ser mezclada con dolomita finamente molida, en el caso de fabricación de NAC, o con sulfato amónico cristal, en el caso de producir Sulfonitrato amónico. El resto de la planta es muy similar al proceso de granulación de sólidos. Comparativamente con el proceso de prilado, la granulación emplea menores volúmenes de gas, con el consiguiente ahorro en equipos de lavado y produce un grano algo mayor, aunque la tasa de reciclo es superior y el grano no es tan esférico.

INCRO ha desarrollado asimismo procesos de fabricación para algunos fertilizantes especiales, como MAP soluble cristal,  Sulfonitrato amónico doble sal y Nitrato Cálcico (NCa).

El MAP soluble cristal es un producto de alta concentración (normalmente 12-61-0), totalmente soluble, normalmente empleado en fertiirrigación, invernaderos, riego gota a gota y cultivos especiales. El proceso consiste en la neutralización de ácido fosfórico purificado / clarificado con amoníaco, seguida por filtración, concentración y cristalización.

El sulfonitrato amónico se fabrica usando un proceso único desarrollado por la compañía matriz de INCRO, FERTIBERIA, consistente en reaccionar simultáneamente ácido nítrico, sulfúrico y amoníaco. El producto final tiene la estructura de sal doble, en lugar de una mezcla de nitrato y sulfato amónico, presentando mejor calidad de producto, mayor dureza y solubilidad.

En el campo de los nitratos, INCRO dispone de tecnología para producción de Nitrato Cálcico soluble, un producto muy apreciado en fertilización especializada. Caliza finamente molida se hace reaccionar con ácido nítrico y la solución resultante es amonizada, filtrada y concentrada, siendo granulada en un pug-mill o tambor rotativo. La planta está equipada con un eficaz sistema de lavado.