terça-feira, 7 de outubro de 2014

Como Calcular uma Fórmula de Fertilizante Mineral

Superfosfato + ureia + cloreto de potássio
Fechar 1.000 kg de uma fórmula de fertilizante químico, com o emprego de várias matérias-primas para fornecer os nutrientes NPK, nem sempre é uma tarefa fácil. Na indústria, os químicos e os assessores industriais trabalham no intuito de conseguir a melhor formulação, tanto do ponto de vista de qualidade e eficiência agronômica, atender às normas da Lei de fertilizantes como do ponto de vista econômico. Uma mesma formulação poder ter várias composições com diferentes matérias-primas, dependendo daquelas que a indústria tem em estoque. O importante é atingir os níveis de nutrientes propostos no registro  da  formulação no órgão competente. Toda fórmula
de fertilizantes é calculada para 1.000 quilos da mesma.
Uma formulação de fertilizante 06-30-18 quer dizer que ela tem 6% de N, 30% de P2O5 e 18% de K2O. Isto é, em cada 100 kg da referida formulação teremos 6 kg de N, 30 kg de P2O5 e 18 kg de K2O. Em 1.000 kg teremos, respectivamente, 60, 300 e 180 kg de N, P2O5 e K2O.
Vamos a um exercício de como calcular as matérias-primas desta fórmula 06-30-18.
O primeiro passo, no cálculo de uma formulação de fertilizante químico, é começar pelo cálculo do K2O, porque o mais utilizado como fonte de potássio é o cloreto de potássio (KCl). Esta matéria-prima, o KCl, contém 60% de K2O.
Como precisamos de 18% ou 180 kg/t de K2O, uma simples regra de três nos dá o resultado.
Em 100 kg de KCl temos ............... 60 kg de K2O
Quanto KCl (X) precisamos para .....180 kg de K2O
X = 180 x 100 / 60
X = 300 kg de cloreto de potássio (KCl)
Nos sobra, então, 700 kg (1000 - 300) para completarmos com nitrogênio (N) e fósforo (P2O5).

Ora, podemos utilizar a ureia como fonte de nitrogênio. A ureia possui 44% de N. Chamamos a atenção que você pode encontrar ureia com mais de 44%, mas o importante é que pela Lei de fertilizantes, a ureia deve ser comercializada, no mínimo, com 44% de N.  
Então:
Em 100 kg de ureia temos ............... 44 kg de N
Quanta ureia (Y) precisamos para ..... 60 kg de N
Y = 60 x 100 / 44
Y = 137 kg de ureia

Nos sobra, então, 563 kg (1000 - 300 - 137) para completar os 1.000 kg

Vamos utilizar um superfosfato triplo com 41% de P2O5.
563 kg x 41 / 1000 = 23% de P2O5

Infelizmente não consegue-se atingir os 30% de P2O5 da fórmula.

Neste caso, devemos buscar uma matéria-prima mais concentrada em fósforo e tentar acertar a formulação. Veja que não existe um cálculo padrão para encontrar as diferentes quantidades de matérias-primas de uma formulação de fertilizante. Com o tempo, a prática facilita encontrar estas formulações. Por enquanto, o ideal é ir tentando.
O monoamônio fosfato (MAP) é uma matéria-prima que possui dois nutrientes; 9% de N e 48% de P2O5. Ela é muita usada pela indústria na produção de fórmulas de fertilizantes. Outro seria o diamônio fosfato (DAP) que possui 16% de N e 45% de P2O5.

ATENÇÃO: "Verifique que estamos trabalhando com os mínimos de teores exigíveis pela Lei dos fertilizantes. Produtos abaixo destes teores não podem ser registrados e, portanto, comercializados. Entretanto, podem ser encontradas matérias-primas com valores maiores nos nutrientes, ou seja, acima do mínimo exigido."


Vamos voltar aos 700 quilos que faltava, após o cálculo da quantidade de cloreto de potássio.

Se usarmos 600 kg de MAP:
Em 100 kg de MAP temos ....... 9 kg de N
Em 600 kg de MAP teremos ....     X kg N
X = 600 x 9 / 100 
X = 54 kg de N

Em 100 kg de MAP temos ........ 48 kg de P2O5
em 600 kg de MAP teremos .....    Y kg P2O5
Y = 600 x 48 / 100
Y = 288 kg de P2O5

Portanto, nos falta 6 kg de N (60 - 54) e 12 kg de P2O5 (300 - 288)

Se usarmos o sulfato de amônio - SA (18% N) teremos:
Em 100 kg de SA ............. 20 kg N
Quanto de SA (X) para .....  6 kg de N
X = 6 x 100 / 20
X = 30 kg de sulfato de amônio

Como fonte de fósforo para completar a diferença vamos utilizar o superfosfato simples (SS) que possui 18% de P2O5.
Em 100 kg de SS temos ......... 18 kg P2O5
Quanto de SS (Y) para ..........  12 kg P2O5
Y = 12 x 100 / 18
Y = 67 kg de Superfosfato simples

Resumindo teremos:

300 kg de Cloreto de potássio que vão fornecer 180 kg de K2O numa tonelada ou 18%.
Atingimos a garantia da fórmula, ou seja, 18% de K2O.

600 kg de MAP que adicionarão 54 kg de N na tonelada ou 5,4% de N.
30 kg de Sulfato de amônio que fornecerão 6 kg de N ou 0,6% de N.
Portanto, atingimos os 6% de N (5,4 + 0,6) da formulação.

600 kg de MAP fornecerão 288 kg de P2O5 ou 28,8% de P2O5.
67 kg de Superfosfato simples fornecem 12 kg de P2O5 ou 0,12% de P2O5
Portanto, 288 kg + 12 kg nos dão 300 kg de P2O5 ou 30% de P2O5 proposto na formulação.

Somando as matérias-primas encontramos:
300 de KCl + 600 kg de MAP + 30 kg de sulfato de amônio + 67 kg de Superfosfato simples dão um total de 997 kg que, para atingir os 1.000 quilos, serão completados com 3 kg de material inerte. 


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