Processo para produção de fertilizantes minerais e organominerais com a

utilização de rochas brasileiras

Agosto 2017

ANTONIO EDUARDO FURTINI NETOPAULO FERNANDES BOLDRIN

KARINA VOLPI FURTINI BOLDRIN

ÁREA AGRICULTÁVEL DO BRASIL (550 mi ha) x ÁREA

TOTAL DE 32 PAÍSES DA EUROPA

Grécia

Ucrânia

Bósnia

Croácia

Macedônia

Islândia

Iugoslávia

Noruega

Finlândia

Suíça

Bielo Rússia

Áustria Hungria Romênia Holanda Lituânia Itália Polônia Estônia

Tchecoslováquia

França

Irlanda

Bélgica

Albânia

Portugal

EspanhaBulgária

Reino Unido

Alemanha

Letônia

Dinamarca

Suécia

Fonte: (COELHO, DEERE, 2001)

Fonte: Adaptado de Pinazza, 2003; Lopes & Guilherme, 2007; IBGE, 2017

Comparação da área total, cultivável, em uso e

disponível para agricultura no Mundo e no Brasil

75

472

5,0

34,0

Elevada acidez, presença de Al tóxico, baixo conteúdo de bases

trocáveis

Argila de baixa

atividade

Carga Variável

> 70 % caulinita e/ou óxidos Fe e Al

Características gerais da mineralogia nos

solos brasileiros

Equador

Capricornio

88%

12%

42%

64%

58%

36%

Nitrogênio Fósforo Potássio

FERTILIZANTES NO BRASIL

Balanço entre Suprimento e Demanda – 2016

Fonte: ANDA

Nitrogênio Fósforo Potássio

81%

19%58%

42%

5%

95%

Importações

Produção interna

Total Nutrientes

68%

35%

14%

32%

65%

86%

1983 2006 2025

Nacional

Importado

Fonte: ANDA. Projeções: MB Agro, 2007

DESAFIO : IMPORTAÇÃO DE

FERTILIZANTES

CONSUMO DE FERTILIZANTES E CALCÁRIO

AGRÍCOLA – BRASIL (1975-2016)

Fonte: ANDA (2017)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

75 80 85 90 95 0 5 10 15

FERTILIZANTES CALCÁRIO

MIL TONELADAS

ANO

15 16

REDE NACIONAL DE PESQUISA (2003): EMBRAPA (CPAC, CNPMS, CNPGL, CNPGC, CNPSO,CPATSA, CPPSE, CNPAB, CPATC, CNPMF, CNPAF, CNPT), UNB, UFSCAR, UFBA, EMPRESABAIANA DE DESENVOLVIMENTO AGRÍCOLA S/A – EBDA, CETEM, CPRM E ASUPERINTENDÊNCIA DE GEOLOGIA E MINERAÇÃO DE GOIÁS – SGM).

OBJETIVO PRINCIPAL: DESENVOLVER ESTUDOS QUE VIABILIZEM A SUBSTITUIÇÃO DE PARTEDAS FONTES CONVENCIONAIS DE K PELA UTILIZAÇÃO DE ROCHAS BRASILEIRAS.

MODELO DE EXPLORAÇÃO: SIMILAR AO DO CALCÁRIO, COM VÁRIOS PONTOS DEPRODUÇÃO ESPALHADOS PELO PAÍS, JAZIDAS DE MÉDIO E PEQUENO PORTE,DISSEMINADAS NAS PRINCIPAIS ÁREAS EM QUE SE DESENVOLVEM ATIVIDADESAGROPECUÁRIAS E RESTRITAS A UM RAIO MÁXIMO DE ABRANGÊNCIA TERRITORIAL,REDUZINDO OS CUSTOS DE MINERAÇÃO, TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO: PREÇOSACESSÍVEIS E COMPETITIVOS EM RELAÇÃO AO KCl (MARTINS ET AL., 2010).

AGROMINERAIS: SÃO PRODUTOS DA INDÚSTRIA EXTRATIVISTA MINERAL, QUE FORNECEMELEMENTOS QUÍMICOS PARA A INDÚSTRIA DE FERTILIZANTES OU PARA UTILIZAÇÃODIRETA NA AGRICULTURA, INCLUINDO AS COMMODITIES MINERAIS DE ENXOFRE,FOSFATO, POTÁSSIO E CALCÁRIO DOLOMÍTICO (KULAIF E FERNANDES, 2010).

ALGUMAS CONSIDERAÇÕES INICIAIS...

Luz et al., 2010

Luz et al., 2010

ROTAS TECNOLÓGICAS IDENTIFICADAS PARA APLICAÇÃO EM AGROMINERAIS

Adaptado de Luz et al., 2010

1. MOAGEM FINA E ACIDULAÇÃO

2. BIOSSOLUBILIZAÇÃO/COMPOSTAGEM: MISTURA COM ENXOFRE OU

GIPSITA

3. COMBINAÇÃO DE NUTRIENTES COM RESÍDUOS ORGÂNICOS

4. ESTUDOS COM ROCHAS DE ALTA CTC E ALTO POTENCIAL DE

INTEMPERIZAÇÃO

5. LIBERAÇÃO DE NUTRIENTES POR AÇÃO MICROBIANA

6. OBTENÇÃO DE PRODUTOS DE K E P VIA PROCESSOS TÉRMICOS OU

HIDROMETALÚRGICOS.

Solubilidade em água

Alta

Moderada

Baixa

Muito baixa

Minerais de Potássio

Abundância relativa

Muito baixa

Baixa

Alta

Muito alta

Área selecionada Demarcação das parcelas

Aplicação das rochas (Itafós) Subsolagem

Camada pH P K Ca Mg Al T V

cm mg/dm3 cmolc/dm3 %

0-20 5,5 0,13 28 0,6 0,1 0,3 6,0 12,9

20-40 5,6 0,16 20 0,4 0,1 0,3 6,4 8,7

Histórico e Preparo da Área

Girassol em 24/03/10

Girassol em 24/03/10

Girassol em 09/04/10

Girassol em 09/04/10 (inicio do

florescimento)

Girassol em 19/04/10

Girassol em 19/04/10

Girassol em 19/04/10

a

a

a

a

b

b

b

b

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

kg

ha

-¹T1 - CONVENCIONAL

T4 - HORNBLENDITO

T5 - MICAXISTO

T6 - SIENITO NEFELÍNICO

T3 - BIOTITA

T7 - TESTEMUNHA

T8 - (-) ROCHA FOSFÁTICA

T2 - (+) ROCHA FOSFÁTICA

Produção de grãos do girassol (kg/ha)

Tratamentos

Pádua et al., 2012

Verdete/glauconita

Rocha metassedimentar pelítica, granulometria fina;

Composição mineralógica: quartzo, feldspato

potássico, albita, mica branca, glauconita, clorita e

opacos;

Coloração verde: presença de ferro;

Porcentagem de K20: entre 7 e 14%

Piza et al., 2009

Elemento SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO Cr2O3

(%) 58,18 15,44 6,7 2,52 0,06 0,06 9,78 0,92 0,04 0,12 0,02

Elemento Co Zn Cu Pb As Cd Hg Ni Cs Ba Be

(mg dm-3) 34,2 40,0 25,6 9,9 0,5 <0,1 <0,01 48,2 8,3 637,0 3,0

Elemento Ag Au Ti Se Sb Bi Ga Hf Nb Rb Sn

(mg dm-3) <0,1 0,6 <0,1 <0,5 <0,1 <0,1 21,2 5,9 18,2 249,8 3,0

Elemento Sr Ta Th U V Zr Y La Ce Pr Nd

(mg dm-3) 49,9 1,2 12,9 2,6 1045 366,1 45,5 49,4 95,0 12,78 53,4

Elemento Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

(mg dm-3) 9,01 1,80 7,93 1,23 7,39 1,40 4,13 0,64 4,2 0,63

1 Análise da rocha pelo método de espectrometria de emissão por plasma acoplado individualmente (ICP),

seguida por fusão em metaborato/tetraborato de lítio e digestão nítrica diluída. Para elementos traço o

procedimento adicional de digestão em Água Régia e análise por espectrometria de massa por ICP é

realizado na quantificação de metais base e metais preciosos. (Acme, 2010).

ANÁLISE QUÍMICA E MINERALÓGICA EM AMOSTRA DE VERDETE1

O PROCESSO DE SOLUBILIZAÇÃO...

Moretti et al., 2012

Teor de potássio na matéria seca do milheto, em função da temperatura de calcinação do verdete calcinado e do tratamento com KCl. (Moretti et al., 2012)

Furtini Neto et. al, 2012

Teores de potássio no solo extraídos por Mehlich -1 (1) e pelo método do

ácido nítrico 1 mol L -1 (2).

Verd. --- CD --- -- CCD -- -- CalD -- --- CC --- -- CCC -- -- CalC --

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

VSC 16* 47 16 49 17 49 14 48 14 50 14 48

100 ** 14 48 12 52 16 56 12 47 12 50 16 51

200 14 47 12 48 17 53 14 45 12 46 16 49

300 14 47 17 51 19 56 14 45 14 48 16 46

400 12 46 17 56 17 55 16 50 16 47 19 52

500 22 58 25 60 25 53 22 59 23 63 23 54

600 25 83 27 75 33 84 27 78 27 73 28 76

700 23 71 25 81 27 76 22 74 25 77 25 78

800 23 79 25 88 27 77 23 79 27 75 23 79

900 17 48 19 44 19 50 17 48 19 51 20 55

1000 12 40 16 43 16 49 12 45 17 48 16 43

*Valores em mg dm-3

. **Temperatura de calcinação do verdete em °C . VSC . = verdete sem calcinação;

CD = calcário dolomítico; CCD = calcário calcinado dolomítico; CalD = Cal dolomítica; CC = calcário

calcítico; CCC = calcário calcinado calcítico; CalC = Cal calcíti ca .

DEPÓSITO DE PATENTE

PATENTE 2012: PRIVILÉGIO DE INOVAÇÃO. SOLUBILIZAÇÃO E UTILIZAÇÃODO POTÁSSIO CONTIDO NO 'VERDETE' (SILTITOS OU ARGILITOS VERDES).NÚMERO DO REGISTRO: PI1020120247488. INSTITUIÇÃO DE REGISTRO:INPI - INSTITUTO NACIONAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

FERTILIZANTE FARELADO E GRANULADO...

Glauconita

microgranuladaKCl Grauconita

granulada

Benatti, 2013

Glauconita granulada + solo

0 mg/dm³ 205 mg/dm³410 mg/dm³ 820 mg/dm³

Glauconita granulada + solo + esterco

0 mg/dm³ 205 mg/dm³ 410 mg/dm³ 820 mg/dm³

410 mg/dm³

Solo

Glauconita granulada

410 mg/dm³

Solo + Esterco

410 mg/dm³

Glauconita410 mg/dm³

KCl

Solo + Esterco

28

Materiais

Fertilizantes(1) Verdete Fonolito Esterco

Bovino

Esterco de

Galinha

Calcário

-----------------------%------------------------------

VB 50 - 50 - -

VG 50 - - 50 -

FB - 50 50 - -

FG - 50 - 50 -

VCB 40 - 30 - 30

VCG 40 - - 30 30(1)VB: Verdete + esterco bovino; VG: Verdete + esterco de galinha; FB: Fonolito +

esterco bovino; FG: Fonolito + esterco galinha; VCB: Verdete + calcário + esterco

bovino; VCG: Verdete + calcário + esterco galinha.

Amido de milho pré gelatinizado (agente aglomerante)

OS FERTILIZANTES ORGANOMINERAIS(Suporte do CNPq/FINEP - 2014)

Tratamentos Descrição

VB Verdete + esterco bovino

VG Verdete + esterco de galinha

FB Fonolito + esterco bovino

FG Fonolito + esterco galinha

VCB Verdete + calcário + esterco bovino

VCG Verdete + calcário + esterco galinha

V Verdete

F Fonolito

KCl Cloreto de potássio

TEST Testemunha (sem adição de K)

Silva et al., 2016

Fertilizantes

Umidade pH Mg M.O. C.O. P2O5 K2OSol K2OTotal CaO

% CaCl2 % % % % % % %

VB 0,11 7,44 1,12 4,29 2,49 0,22 0,66 1,05 4,71

VG 1,1 7,69 1,66 31,81 18,45 2,28 2,25 2,58 6,48

FB 0,27 7,38 0,24 9,07 5,26 0,06 0,64 0,69 1,49

FG 0,6 7,45 0,75 30,08 17,45 2,05 2,06 2,58 3,2

VCB 0,12 7,79 3,67 6,74 3,91 0,06 0,73 0,91 16,5

VCG 0,17 7,37 4,07 11,09 6,43 1,33 1,60 1,99 17,9

EG 0,34 7,25 1,35 57,74 33,49 5,07 4,26 4,41 5,08

EB 0,68 6,73 0,21 15,12 8,77 0,65 0,86 0,80 1,31

V - 7,32 1,17 1,02 0,59 0,75 0,1496 1,69 4,94

F - 7,35 0,35 1,74 1,01 0,14 0,3190 1,27 0,58

CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DAS MATÉRIAS PRIMAS E FERTILIZANTES

FERTILIZANTES FONTES DE POTÁSSIO

Silva et al., 2016

VG KCl F V

VB KCl

VB VCB

Tratamento

MSPA MSR MST

LV LVA LV LVA LV LVA

-----------------------------------g vaso-1------------------------------------

VB (1) 47,83 c 14,22 b 14,20 b 8,14 c 62,03 c 22,37 d

VG 51,59 b 32,87 a 18,27 a 14,77 a 69,87 b 47,64 b

FB 41,82 c 19,70 b 13,12 c 10,25 c 54,94 c 29,95 c

FG 59,99 a 39,09 a 18,12 a 16,08 a 78,11 a 55,17 a

VCB 44,95 c 15,23 b 10,96 c 9,30 c 55,91 c 24,53 d

VCG 52,31 b 35,51 a 18,05 a 15,16 a 70,36 b 50,67 b

V 46,76 c 10,86 b 12,73 c 6,30 d 59,50 c 17,16 d

F 45,45 c 15,15 b 12,93 c 7,20 d 58,38 c 22,35 d

KCl 47,91 c 33,12 a 15,06 b 12,84 b 62,97 c 45,96 b

TEST 15,86 d 15,10 b 4,38 d 4,65 e 20,25 d 19,75 d

MASSA SECA DA PARTE AÉREA (MSPA), RAIZ (MSR), TOTAL (MST) DE PLANTASMILHO CULTIVADO EM UM LATOSSOLO VERMELHO (LV) E LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO (LVA) COM APLICAÇÃO DE DIFERENTES FONTES DE POTÁSSIO.

*Médias seguidas de mesma letra nas colunas não diferem entre si, segundo o teste Scott-Knott (p<0,05). (1) VB: Verdete + estercobovino; VG: Verdete + esterco de galinha; FB: Fonolito + esterco bovino; FG: Fonolito + esterco galinha; VCB: Verdete + calcário +esterco bovino; VCG: Verdete + calcário + esterco galinha; V: Verdete em pó; F: Fonolito em pó; KCl: adubação completa com fonte aKCl; TEST: Adubação sem potássio.

Silva et al., 2016

Tratamentos Descrição

VB Verdete + esterco bovino

VG Verdete + esterco de galinha

FB Fonolito + esterco bovino

FG Fonolito + esterco galinha

V Verdete

F Fonolito

KCl

½ V + ½ KCl

½ F + ½ KCl

Cloreto de potássio

½ Verdete + ½ KCl

½ Fonolito + ½ KCl

TEST Testemunha (sem adição de K)

EXPERIMENTOS DE CAMPO: MILHO E SOJA

Boldrin e Boldrin (2016), np.

Boldrin e Boldrin (2016), np.

Milho

“Se planejarmos para um ano, devemos

plantar cereais. Se planejarmos para

décadas, devemos plantar árvores. Se

planejarmos para toda a vida, devemos

educar o homem.”

(Kwantzu, China, III a. C.) ( Aracruz, 2004)SBS

OBRIGADO !

furtinineto@gmail.com