Estudo dos fenômenos de propensão ao empedramento de fertilizante

Abstract

Materiais particulados são todos aqueles formados por partículas: materiais granulares, pós, poeiras e nanopartículas. Em muitos processos industriais são encontrados materiais particulados como em indústrias químicas, cívil, farmacêutica, alimentícia, petroquímica, agrícola, dentre outras. Na indústria agrícola é muito comum encontrar produtos na forma de pó como é o caso de muitos fertilizantes. O estudo de propriedades é importante compreender sobre manuseio, armazenamento e aplicação do produto entretanto, o estudo acerca do comportamento e escoamento de sólidos particulados na indústria de fertilizantes ainda é pouco difundido por geralmente se tratar de matérias primas de baixo custo e de baixo valor agregado. Assim, o objetivo desse trabalho foi o de avaliar como as propriedades físicas das matérias primas que compõem um fertilizante comercial em pó, bem como suas concentrações e os efeitos de agentes externos (umidade e compactação) influenciam o seu comportamento e fluidez. Desta forma, foi possível definir um limite de umidade seguro para o armazenamento e o processamento do material, para assegurar a qualidade do produto entregue ao cliente, além de propor possíveis estudos para reduzir o empedramento e melhorar o processo de produção do fertilizante. Foram realizados testes com diferentes teores umidades e em misturas confeccionadas a partir das três matérias primas majoritárias em sua composição, fontes de boro, zinco e manganês. As formas puras das matérias primas também foram testadas para se avaliar a principal características e seus efeitos na formulação do fertilizante. Foram realizados testes de fluxo de pó e caracterizações físicas das amostras tais como: distribuição granulométrica, densidade compactada e teor de umidade. De maneira geral, os resultados obtidos demonstram que o aumento da umidade contribui para o aumento da coesão entre as partículas do fertilizante, podendo promover o empedramento devido a evolução destas forças interparticulares e que o aumento da concentração da matéria prima fonte predominante de Zinco afeta a fluidez do fertilizante de forma negativa

Particulate materials are all those formed by particles: granular materials, powders and nanoparticles. In many industrial processes, particulate materials are found, such as in chemical, civil, pharmaceutical, food, petrochemical and agricultural industries. In the agricultural industry it is very common to find products in the form of powder, as is the case with many fertilizers. The study of properties is important to understand about handling, storage and application of the product, however, the study about the behavior and particulate solids flowability in the fertilizer industry is not widespread because it is usually raw materials of low cost and low added value. Thus, the objective of this work was to evaluate how the physical properties of the raw materials that make up a commercial powder fertilizer, as well as their concentrations and the effects of external agents (moisture and compaction) influence their behavior and fluidity. In this way, it was possible to define a safe humidity limit for the storage and processing of the material, to ensure the quality of the product delivered to the customer, in addition to proposing possible studies to reduce clogging and improve the fertilizer production process. Tests were carried out with different moisture contents and in mixtures made from the three main raw materials in their composition, sources of boron, zinc and manganese. The pure forms of the raw materials were also tested to evaluate the main characteristics and their effects on the fertilizer formulation. Powder flow tests and physical characterizations of the samples were performed, such as: granulometric distribution, compacted density and moisture content. In general, the results obtained demonstrate that the increase in humidity contributes to the increase of cohesion between the fertilizer particles, which can promote caking due to the evolution of these interparticle forces and that the increase in the concentration of the raw material, which is the predominant source of Zinc, affects the fertilizer flow in a negative way