Matérias-Primas na Formulação do Fertilizante Mineral

Muitos leitores indagam como calcular as matérias-primas que compõem uma fórmula comercial de fertilizante mineral. Já fizemos alguns posts sobre os passos para calcular a quantidade de cada matéria-prima que faz parte da fórmula do adubo mineral.

Primeiro passo:

Obter as garantias, conforme registros dos produtos para venda, fornecidas pelo fabricante das matérias-primas.

Segundo passo:

Iniciar o cálculo partindo do cloreto de potássio (KCl), que é a matéria-prima mais utilizada para fornecer K2O.

Terceiro passo:

Sabendo a quantidade de KCl, calcula-se as quantidades de matérias-primas nitrogenadas e fosfatadas para o fornecimento de nitrogênio (N) e fósforo (P2O5), respectivamente. Diferentes matérias-primas nitrogenadas e fosfatadas podem ser utilizadas para o cálculo da fórmula. A não ser que você já as tenha definidas.

A fórmula de fertilizante deve fechar em 1.000 quilos. A legislação brasileira de fertilizantes não permite o emprego de "carga" para completar os 1.000 quilos. Através de um exercício é que poderemos assimilar melhor os passos acima.

Por exemplo. Um produtor rural possui, na propriedade, as seguintes matérias-primas: sulfato de amônio (SA), superfosfato simples (SS) e cloreto de potássio (KCl). Ele deseja misturá-los para a obtenção de uma fórmula 20-05-20.

Conforme o primeiro passo, deveremos conhecer as garantias de cada matéria-prima. O sulfato de amônio, adubo nitrogenado, possui 20% de N. Além disto, possui, na sua composição, o enxofre (S) com teores que variam de 22 a 24%. O superfosfato simples, adubo fosfatado, possui 18% de P2O5, 18 a 20% de cálcio (Ca) e 10 a 12% de enxofre (S). O cloreto de potássio, adubo potássico, possui 60% de K2O.

De acordo com o segundo passo, para a obtenção da fórmula 20-05-20 vamos partir dos 20% K2O.  Na fórmula 20-05-20, teremos em cada 100 quilos: 20 kg de N, 5 kg de P2O5 e 20 kg de K2O.

100 kg KCl corresponde a 60 kg de K2O.

X kg KCl corresponderão 20 kg de K2O.

X = (20x100) / 60 = 33,3 kg de KCl.

ATENÇÃO: Como a fórmula de adubo é calculada para cada 1.000 quilos, deveremos multiplicar o resultado, seja N, P2O5 ou K2O, por 10.

Assim sendo, 33,3 kg x 10 = 333 kg de KCl.

Indo para o terceiro passo teremos:

1.000 kg - 333 kg = 667 kg que sobram para completar a mistura.

Precisamos de 5% de P2O5 com a utilização de Supersimples.

100 kg de SS fornecem 18 kg de P2O5.

X kg SS  fornecerão 5 kg P2O5.

X = (5x100) / 18 = 27,7 kg de SS.

Em 1.000 kg: 27,7 x 10 = 277 kg de SS.

A diferença 667 - 277 = 390 kg será utilizada com o sulfato de amônio.

Os 390 kg de SA fornecem:

(390x20) / 1.000 = 7,8% de N.

Portanto, não conseguiremos fechar a fórmula, porque os 390 kg que sobram fornecem apenas 7,8% de N e nós precisamos de 20% de N. Se usarmos a uréia (que contém 45% de N), em lugar do SA, o máximo que obteremos é 17,55% N  (390 x 45) / 1.000.

Precisaremos usar, então, outras matérias-primas nitrogenas-fosfatadas mais concentradas e que possuam N e P2O5. Seria o caso do monoamônio fosfato (MAP) e do diamônio fosfato (DAP). O MAP possui 10% de N e 50% de P2O5 enquanto o DAP possui 17% de N e 45% de P2O5.

Voltemos ao terceiro passo: 1.000 - 333= 667 kg.

Em 100 kg de MAP temos 50 kg de P2O5.

Em X kg MAP teremos 5 kg de P2O5.

X= (5x100)/50 = 10 kg de MAP.

Em 1.000 kg: 10 kg x 10 = 100 kg de MAP.

Estes 100 kg de MAP fornecerão, também, 1% de N (100x10)/1.000.

Para fechar os 20% de N faltam 19%.

Já temos 333 kg de KCl e 100 kg de MAP. Faltam 567 kg de matéria-prima nitrogenada para completar os 1.000 kg e fornecer 19% N. Se utilizarmos somente a uréia, que possui 45% de N, teremos: (567x45)/1.000 = 25,5% de N. Está acima do que necessitamos (20% N). Para isto, lança-se mão de uma mistura de uréia mais sulfato de amônio.

Agora será necessário relembrar os conceitos matemáticos de equações de primeiro grau.

Seja a = uréia (45% N) e  b = sulfato de amônio (20% N). As duas matérias-primas, uréia e sulfato de amônio, devem fornecer os 19% de N, utilizando-se a quantidade total de 567 kg.

45a + 20b = 19000 (19x1000)  (1)

a + b = 567 ou

a = 567-b

Substituindo em (1), teremos:

45(567-b) + 20b = 19000

25.515 - 45b + 20b = 19000

-25b = 19000 - 25.515

-25b = - 6.515

Multiplicando por (-1)

25b = 6.515

b = 6.515 / 25 = 260

Como o "b" refere-se ao sulfato de amônio, serão empregados 260 kg desta matéria-prima. A diferença 567 - 260 = 307 kg corresponde à uréia. Está, portanto, finalizada a formulação 20-05-20. A sua composição corresponde às seguintes matérias-primas e o fornecimento respectivo de nutrientes:

260 kg de sulfato de amônio que fornecerão 5,2% N (260 x 20) / 1.000

307 kg de uréia que fornecerão 13,81% N (307 x 45) / 1.000

100 kg de MAP que fornecerão 1% N e 5% de P2O5

333 kg de cloreto de potássio que fornecerão 20% K2O.

Somando as matérias-primas temos 1.000 quilos.

Somando os teores de N obtidos (5,2 + 13,81 + 1) teremos os 20% de N exigidos na formulação.

CONCLUSÃO: o agricultor, com as matérias-primas que possuía, jamais conseguiria, misturando-as, uma formulação 20-05-20. Isto é comum acontecer em fórmulações muito concentradas. O agricultor precisará adquirir MAP e uréia e adicioná-las ao sulfato de amônio e cloreto de potássio para a obtenção da 20-05-20. Pode-se substituir o MAP pelo DAP e, neste caso, as quantidades de uréia e sulfato de amônio serão alteradas. Pode-se empregar diferentes matérias-primas desde que sejam compatíveis. O raciocínio é o que mostramos acima. Tente fazer empregando outras matérias-primas!

OUTROS ASSUNTOS PARA LER
Misturando fertilizantes simples na propriedade rural
Calculando as matéria-primas numa fórmula de fertilizante
Encontrando fórmulas similares de fertilizantes