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Ácido fosfórico e fertilizantes fosfatados

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Ácido fosfórico e fertilizantes fosfatados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UC: Processos Químicos Industriais 
 
Professores: Viktor Oswaldo Cardenas Concha 
 
 
 
 
 
 
Alunos: 
 
Gabriela Destro 
Ivy Velasques Kern de Queirós 
Paula Sayuri Kaneco Murakami 
 
 
 
 
 
 
 
Diadema - SP 
 
Outubro 20 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
CAMPUS DIADEMA 
 
2 
 
Sumário 
Ácido fosfórico .............................................................................................................................. 3 
O fósforo e sua matéria-prima .................................................................................................. 4 
Beneficiamento da rocha fosfática ........................................................................................... 5 
Reservas e produção de ácido fosfórico ................................................................................... 8 
Aplicações................................................................................................................................ 14 
Grau de pureza e concentração do ácido fosfórico ............................................................ 15 
Processos de produção de ácido fosfórico .............................................................................. 16 
Processo por via úmida ....................................................................................................... 16 
Processo por redução do forno elétrico .............................................................................. 20 
Fertilizantes fosfatados[2] ............................................................................................................ 24 
Tipos de Fertilizantes fosfatados ............................................................................................. 25 
Processo de produção de fertilizantes fosfatados .................................................................. 28 
Processo de produção do fertilizante Superfosfato triplo (TSP) ......................................... 29 
Processo de produção do fertilizante Fosfato diamônio (DAP) .......................................... 31 
Fertilizantes no Brasil[2] ............................................................................................................... 35 
Historia do uso dos fertilizantes no brasil ............................................................................... 35 
Mercado Brasileiro .................................................................................................................. 36 
Referencias Bibliográficas ........................................................................................................... 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
CAMPUS DIADEMA 
 
3 
 
Figura 1: Rocha fosfática .............................................................................................................. 5 
Figura 2: Esquema simplificado da concentração de P2O4............................................................ 6 
Figura 3: Esquema do processo de flotação .................................................................................. 7 
Figura 4: Esquema simplificado dos reagentes utilizados no processo de flotação ...................... 8 
Figura 5: Reservas mundiais de rocha fosfática ............................................................................ 9 
Figura 6: Localização das minas ativas no Brasil ....................................................................... 10 
Figura 7: Distribuição do consumo de rocha fosfática ................................................................ 11 
Figura 8: Oferta doméstica (vermelho) e dependência externa (azul) de produtos para 
fertilizantes (mil toneladas) ......................................................................................................... 12 
Figura 9: Diagrama de blocos de uma reação por via úmida 
[6] .................................................. 18 
Figura 10: Fluxograma do processo de obtenção do ácido fosfórico (via úmida) 
[6]] .................. 18 
Figura 11: Filtro Bird Prayon: a bandeja basculante ................................................................... 19 
Figura 12: Diagrama de blocos do processo de redução no forno elétrico ................................. 22 
Figura 13: Fluxograma do processo da prudução de ácido fosfórico .......................................... 22 
Figura 14: Rota de produção dos principais fertilizantes fosfatados produzidos no Brasil 
[3]..... 28 
Figura 15: Diagrama de blocos para a produção de superfosfato triplo ...................................... 29 
Figura 16: Fluxograma ilustrando o processo de superfosfato triplo 
[6] ...................................... 30 
Figura 17: Diagrama de blocos simplificado da produção de fosfato de diamônio .................... 32 
Figura 18: Fluxograma da fabricação de fosfato de diamônio 
[6] ................................................ 33 
Figura 19: Taxas de consumo, produção e importação de fesrtilizantes no Brasil no decorrer dos 
anos ............................................................................................................................................. 36 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
CAMPUS DIADEMA 
 
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Ácido fosfórico 
O ácido fosfórico possui fórmula química H2PO4, é liquido, incolor e solúvel 
em água e etanol. Nas seções seguintes iremos abordar qual a matéria-prima para 
obtenção do fósforo, situação das reservas dessas fontes em aspecto global e 
nacional, bem como os processos de beneficiamento de matéria-prima e produção de 
ácido fosfórico. 
 
O fósforo e sua matéria-prima 
O fósforo (P) é o elemento responsável por auxiliar as reações químicas que 
ocorrem nas plantas, atuando como sinalizador celular, interferindo no processo de 
fotossíntese, respiração, armazenamento e transferência de energia, divisão celular, 
e crescimento das células
[1]
. O fosfato, juntamente com o enxofre e o potássio, 
compõe o grupo designado por agrominerais, sendo todos eles, minerais 
insuficientes no Brasil, dependendo de importações. São matérias primas que estão 
no elo base na cadeia de produção dos fertilizantes químicos NPK, fundamentais na 
agricultura
[4]
. 
O fosforo é obtido pela exploração da rocha fosfática, ilustrada na figura 1. 
Existem dois tipos de rocha fosfática, as de origem ígnea (formadas a partir do 
resfriamento do magma) e as sedimentares, no segundo tipo de rocha a ocorrência 
de fósforo é maior. No Brasil, ao contrário da maioria dos países produtores, a 
origem da rocha fosfática é ígnea
[2]
. Cerca de 85% da produção mundial de fosforo 
vem de rochas sedimentares, no Brasil, mais de 95% vem de rochas ígneas
[3]
. 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
CAMPUS DIADEMA 
 
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Figura 1: Rocha fosfática 
 
http://www.revistafatorbrasil.com.br/imagens/fotos/mina_fosfatica 
 
 
Beneficiamento da rocha fosfática 
O mineral principal encontrado nas rochas fosfáticas é a apatita - 
Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) -, cujo teor de fosforo é expresso na forma de pentóxido de 
fósforo - P2O5 -. No Brasil, por conta da origem da rocha ser ígnea, o teor de P2O5 
gira em cerca de 5% - 15%, o que é baixo quando comparado com o teor das jazidas 
internacionais, cerca de 36%. Por conta disso, o minério nacional, precisa passar por 
um processo chamado “flotação”, que elimina