Fertilizantes simples, complejos y mezclas físicas

Pedro Raúl Solórzano Peraza

Existen fertilizantes simples y completos, agrupándose según su riqueza en elementos nutritivos esenciales para las plantas. Se consideran fertilizantes simples aquellos que generalmente aportan un solo nutriente como la urea [(NH₂)₂CO] que aporta nitrógeno (N); o un máximo de dos, los cuales también se denominan binarios, como por ejemplo sulfato de amonio [(NH₄)₂SO₄] que aporta nitrógeno (N) y azufre (S) y los fosfatos de amonio (monoamónico-MAP [NH₄H₂PO₄] y diamónico-DAP [(NH₄)₂HPO₄]) que aportan N y fósforo (P). Mientras que se consideran fertilizantes completos aquellos que aportan al menos nitrógeno, fósforo y potasio (K).

Los fertilizantes simples y binarios generalmente se producen por procesos relativamente sencillos, como es el caso del sulfato de amonio el cual se obtiene haciendo reaccionar amoníaco (NH₃) con ácido sulfúrico (H₂SO₄):

2NH₃  +  H₂SO₄                     (NH₄)₂SO₄

Otro fertilizante sintético simple de gran importancia en Venezuela es la urea, para cuya producción se combina amoníaco con CO₂ a altas temperaturas y presión:

2NH₃  +  CO₂                            NH₂COONH₄

NH₂COONH₄                        NH₂CONH₂  +  HOH

El primer fertilizante fosfatado simple es el ácido fosfórico (H₃PO₄) y se obtiene por la acción del ácido sulfúrico (H₂SO₄) sobre la roca fosfórica:

Ca₁₀(PO₄)₆F₂ + 10 H₂SO₄ + 20 H₂O

10 CaSO₄.2H₂O + 2 HF + 6 H₃PO₄

Después están los ortofosfatos de calcio que son sales de calcio del ácido fosfórico u ortofosfórico, y en la industria de fertilizantes están incluidos en los llamados superfosfatos. Los más comunes son el superfosfato simple que se obtiene al reaccionar H₂SO₄ y roca fosfórica y el superfosfato triple que se obtiene tratando la roca fosfórica con H₃PO₄.

Los fosfatos de amonio se producen por la neutralización del H₃PO₄ con NH₃, y los más conocidos son el fosfato monoamónico y el fosfato diamónico.

Los fertilizantes potásicos simples se extraen de depósitos de sales que están constituidos principalmente por silvita con 63% de K₂O, silvinita con 20-30% de K₂O, carnalita con 9-10% de K₂O, kainita con 12-16% de K₂O y en su mayoría son a base de cloruro de potasio (KCl). A partir de estas sales, la tecnología para la producción de fertilizantes potásicos incluye una serie de procesos, que son resumidos de la siguiente manera:

-Extracción del mineral

-Separación del material potásico deseado de los materiales contaminantes

-Modificación de las propiedades físicas o transformación de la composición química de los concentrados beneficiados, para elaborar diversos tipos de productos.

El sulfato de potasio (K₂SO₄), al igual que el cloruro de potasio, es un producto natural de minería, pero en este caso no se obtiene directamente como otros productos ya que no existen grandes depósitos de minerales de K₂SO₄. Se sintetiza a partir del KCl.

Dentro de lo que hemos denominado fertilizantes completos que al menos contienen N-P-K, existen dos grupos: los complejos y las mezclas físicas, para cuya producción se pueden utilizar productos simples en forma sólida, líquida o gaseosa. Dependiendo de las materias primas utilizadas, estos fertilizantes completos pueden contener también calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S) y micronutrientes.

Fertilizantes complejos: se elaboran con productos simples por varios procedimientos, los cuales conducen a la obtención de unos gránulos con una composición nutritiva según las proporciones de las materias primas utilizadas, donde todos los gránulos poseen la misma proporción de nutrientes. Los procedimientos son granulación química, granulación al vapor y compactación.

Granulación química: por este procedimiento se fabrica la mayor cantidad de fertilizantes complejos que se comercializan en el mundo. Permite juntar productos sólidos, líquidos y gases produciéndose una reacción química que conduce a un estado estable de aglomeración de los componentes y tamaño de partículas. Los materiales se combinan en un granulador giratorio y luego se pasan a un secador, también giratorio, donde se consolidan los aglomerados y la formación final del gránulo.

Los componentes sólidos generalmente son sales que se incorporan al proceso finamente molidas o en polvo, los líquidos en su mayoría son ácidos o soluciones salinas como soluciones de nitrato de amonio y otras, y el componente gaseoso fundamentalmente es amoníaco. Entonces, esta metodología permite una gran versatilidad en el uso de productos simples y, a la vez, la generación de una gran cantidad de formulaciones de fertilizantes complejos de excelente calidad química ya que cada gránulo tiene la misma composición, y física debido a la fuerte estabilidad de los gránulos formados.

Granulación al vapor: este procedimiento solamente acepta componentes sólidos en forma de polvo o muy finamente molidos, lo cual facilita lograr la mayor homogeneidad posible en la combinación de las materias primas. En este caso no hay reacciones químicas entre los componentes, los cuales se mezclan muy bien, se introducen en un granulador con vapor o con agua para aglomerar el material seco y formar los gránulos finales. Posteriormente, el producto se pasa a un secador giratorio hasta lograr la consistencia deseada.

Compactación: al igual que la granulación al vapor solo acepta materiales sólidos muy finos, los cuales se mezclan bien y se les aplica fuerza mecánica para compactar, aglomerar las partículas y formar los gránulos.

Mezclas físicas: consisten en el mezclado de fertilizantes sólidos, simples o complejos, de tal manera que luego de mezclados cada partícula conserva sus propiedades físicas y químicas, no hay ningún tipo de transformación por no ocurrir reacciones químicas, ni presión suficiente para producir fragmentación de las partículas de las materias primas. Debido a estas características, los productos utilizados como materia prima deben poseer partículas de tamaños similares para evitar una excesiva segregación que origine aplicaciones de fertilizantes muy desuniformes o irregulares. Así mismo, se debe realizar un buen mezclado disponiendo de equipos de calidad durante el tiempo necesario para lograr la mayor uniformidad posible en la mezcla y, luego, evitar transportar las mezclas físicas por largas distancias, ya que en el tránsito se favorece la segregación de las partículas componentes según sus densidades.

Estos productos, a pesar de algunas limitaciones como lo indicado previamente, ofrecen importantes ventajas a los productores al permitir una amplísima gama de formulaciones, las cuales se pueden generar para satisfacer los requerimientos particulares de cada sistema suelo-planta-clima. Es lo que se ha denominado ofrecer una combinación de nutrientes a la carta para cada sistema. Las mezclas físicas también permiten preparar fertilizantes muy concentrados, con lo que se aplicarían menores cantidades por unidad de superficie disminuyendo los costos de flete y de aplicación en el campo.

Como conclusión, en el mercado de fertilizantes debe existir una amplísima gama de productos simples, binarios, complejos y mezclas físicas, para atender las necesidades de cada sistema suelo-planta-clima y aspirar a obtener elevados rendimientos y mejores ganancias del proceso productivo.

Recordemos que: SIN FERTILIZANTES es imposible producir la cantidad de alimentos que necesitamos para satisfacer los requerimientos de la población.