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 
 
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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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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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 
 
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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]
. 
 
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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 eliminaimpurezas e aumenta o teor de apatita 
para cerca de 70% - 80%, no concentrado fosfático resultante. De forma geral, a 
eficiência global do processo, desde a mineração, passando pela concentração até 
chegar na obtenção do ácido fosfórico ou dos fertilizantes não ultrapassa os 30%
[2]
, 
um esquema simplificado da concentração de pentóxido de .fósforo pode ser visto 
na figura 2. 
 
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Figura 2: Esquema simplificado da concentração de P2O4 
 
 
Várias técnicas de beneficiamento podem ser empregadas para a rocha 
fosfática, dependendo do tipo de minerais encontrados na ganga. A escolha dessas 
técnicas, de acordo com
[5]
 , depende não só da composição da ganga como também 
do tipo minério: 
 Redução de tamanho e peneiramento: técnica baseada nas diferenças de 
friabilidade dos minerais fosfatados e a ganga associada (carbonatos, quartzo e 
outros silicatos); 
 Atrição (escrubagem) e classificação: essa técnica é utilizada quando os 
principais minerais da ganga são argilas, que são caracterizadas pelo seu tamanho 
fino grãos soltos; 
 Separação magnética: utilizada quando a ganga e constituída de minerais 
com alta susceptibilidade magnética. 
A flotação, processo pelo qual o teor de pentóxido de fosforo é aumentado, 
esquematizado nas figura 7 e 8, é utilizada em mais de 60% do mercado mundial de 
fosfato. Para esse processo, o minério passa primeiro pela britagem e moagem para 
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liberação adequada do mesmo. Em seguida, a etapa de deslamagem para remoção de 
finos, que além de aumentar o consumo de reagentes, diminui a seletividade e a 
recuperação da apatita. Ainda pode-se usar a separação magnética para remoção de 
minerais magnéticos
[5]
. 
 
Figura 3: Esquema do processo de flotação 
 
 
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Figura 4: Esquema simplificado dos reagentes utilizados no processo de flotação 
 
 
Reservas e produção de ácido fosfórico 
As maiores reservas mundiais estão em países como Marrocos, China, Estados 
Unidos, África do Sul e Jordânia
[2]
, esses dados podem ser verificados na figura 3. Em 
2009, existiam cerca de sessenta países produtores, liderados por China, EUA, Índia e 
Rússia, respectivamente. O Brasil ocupava a quinta posição, sendo responsável por cerca de 
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5% da produção mundial de fosfatados, que foi de 37 milhões de toneladas de nutrientes, 
14% superior ao que foi produzido no ano 2000. China, Índia, EUA e Brasil são os maiores 
consumidores, representando 68% do consumo total
[1]
. 
 
Fonte: [4] 
 
O Brasil tem as maiores jazidas nos Estados de Minas Gerais (73,8%), Goiás 
(8,3%) e São Paulo (7,3%), junto às regiões próximas das cidades de Catalão (GO), 
Tapira (MG), Araxá (MG) e Jacupiranga (SP)
[2]
, as minas ativas do país podem ser 
visualizadas da figura 4. A Vale Fertilizantes é a grande produtora de rocha fosfática 
no país, e com menor participação temos a Galvani e a Copebrás
[1]
, os dados de 
Figura 5: Reservas mundiais de rocha fosfática 
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produção de rocha fosfática podem s. Novas minas e projetos estão estudo nas 
regiões Nordeste e Sul, porém, não é previsível a descentralização da oferta, já que 
essas jazidas não são de grande envergadura. O parque produtivo nacional é 
composto por 11 minas e 9 usinas, com capacidade de produção grande e médio
[4]
. 
 
 
 
O principal uso da rocha fosfática no Brasil é na indústria de fertilizantes, 
mas também apresenta outras aplicações, figura 5. Do montante consumido para na 
indústria de fertilizantes, estima-se que 65% seja destinado à produção de ácido 
fosfórico e o restante (35%) são consumidos diretamente na produção de 
fertilizantes simples fosfatados (SSP e TSP). O restante, que não é utilizado na 
Figura 6: Localização das minas ativas no Brasil 
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indústria de fertilizantes, tem uma ampla gama de aplicações, podem ser usados 
como suplementos minerais para ração animal, aditivos para sabões e detergentes 
(STPP – tripolifosfato), fósforos, retardantes de fogo, inseticidas, indústria 
alimentícia, higiene pessoal e também na indústria metalúrgica na laminação e 
polimento de metais
[4]
. 
 
Figura 7: Distribuição do consumo de rocha fosfática 
 
 
Em termos do consumo energético e impactos ambientais, o minério bruto 
requer, por razões econômicas, que as plantas de beneficiamento localizem-se 
próximas das jazidas, ou seja, locais onde raramente há disponibilidade de energia. 
Como já citato anteriormente, o processo consiste em beneficiar, minério com cerca 
de 10% de teor de P2O5 e reconvertê-lo em concentrado fosfático com cerca de 35%. 
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Somente após essa etapa ele será transportado para o complexo químico. Portanto, é 
necessário que os custos de transporte sejam reduzidos e que sejam instaladas linhas 
de transmissão de energia elétrica, o que está associado à numerosos impactos 
ambientais
[4]
. 
A produção nacional de ácido fosfórico foi de 2.128 mil toneladas (1.083 mil 
toneladas em P2O4) em 2008. Mesmo com um aumento da produção em 2009 a 
produção brasileira de fertilizantes ainda é insuficiente para atender a demanda 
interna, conforme figura 6. Um dos motivos para isso é que os depósitos brasileiros 
não apresentam a mesma qualidade dos internacionais, por conta da origem 
geológica das rochas de onde o minério é extraído
[5]. 
 
Figura 8: Oferta doméstica (vermelho) e dependência externa (azul) de produtos 
para fertilizantes (mil toneladas) 
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No processo de fabricação do ácido fosfórico é importante ressaltar a 
geração do subproduto gesso – sulfato de cálcio – como consequência da 
solubilização da rocha fosfática com ácido sulfúrico. A disposição desse gesso, em 
grandes quantidades e com pouca aplicação, requer a formação de pilhas, para as 
quais um estudo e um trabalho cuidadoso deve ser feito a fim de não atingirem os 
lençóis freáticos. O gesso, após tratamento, pode servir como corretor de acidez do 
solo, ao remover alumínio, como fonte de enxofre para as plantas e também na 
construção civil. Nas indústrias fabricantes de ácido fosfórico, o gesso é mantido em 
áreas especificas na forma de altas pirâmides triangulares brancas. O solo recebe 
projeto especial nas fundações, reforço e revestimentos com mantas 
impermeáveis
[4]
. 
Também é importante atentar para o controle dos efluentes líquidos e gasoso, 
nos quais estão inclusos, efluentes alcalinos líquidos, amoniacais e ácidos 
(principalmente fosfórico) e as emissões gasosas dos óxidos de enxofre e nitrogênio 
das fabricas de ácido sulfúrico e nítrico. De modo geral, para as empresas de 
fertilizantes brasileiras, as questões ambientais são prioritárias e vêm merecendo 
acompanhamento constante do desenvolvimento da legislação
[4]
. 
 
 
 
 
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Aplicações 
Segue abaixo uma lista com diversas aplicações do ácido fosfórico: 
 
Indústria Alimentícia 
• Acidulante de refrigerantes e cervejas; 
• Branqueamento de açúcar, flotação de xarope e refino; 
• Fixador de corantes de salsichas; 
• Extração de gelatinas dos colágenos animais; 
• Degomagem e estabilizantes de óleos vegetais; 
• Clarificação de sucos cítricos; 
• Fabricação de fosfatos alimentícios e técnicos; 
• Produção de fermentos biológicos (fonte de fósforo); 
• Molhos para saladas. 
Indústria Farmacêutica 
• Extração de insulina orgânica; 
• Massas de sabonetes; 
• Fabricação de glicerofosfatos; 
• Fonte de fósforo em tônicos fortificantes; 
• Agente tamponante em soluções de enxágue bucal e operações microbiológicas. 
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Indústria (geral) 
• Biodiesel; 
• Detergentes; 
• Tratamento de superfícies metálicas; 
• Tratamento biológico de efluentes; 
• Resinas plásticas; 
• Têxtil; 
• Produção e regeneração de carvão ativo. 
 
Grau de pureza e concentração do ácido fosfórico 
As aplicações do ácido fosfórico dependem de seu grau de pureza e de sua 
concentração. Dentre eles, podem-se citar diferentes classificações: 
Ácido fosfórico industrial ou ácido fosfórico técnico: trata-se da 
designação geral utilizada para o ácido fosfórico usado na produção de fosfato de 
sódio e fosfatos de uso não alimentício.2 Sua concentração (H3PO4) e teor de P2O5 
podem variar, dependendo também do fabricante. Por exemplo, segundo a Ficha de 
Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) da Fosbrasil, a 
concentração de P2O5 para o ácido fosfórico industrial é de 25% - 62%, enquanto 
que para a classificação técnica, a concentração é de 75% - 85% (H3PO4).8 
Ácido fosfórico de grau alimentar (“Feed grade acid”): possui baixo teor 
de F e As para utilização na alimentação de gado e avicultura.2 
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Ácido fosfórico para alimentação (“Food grade acid”): ácido de alto grau 
de pureza, contendo apenas traços de F, As e metais pesados, para utilização na 
indústria alimetícia e farmacêutica.2 A concentração de H3PO4 varia de 75% - 85%. 
8 
Ácido polifosfórico ou superfosfórico: usado em aplicações que exijam alto 
grau de pureza e elevado teor de fósforo. Obtido por desidratação molecular, 
resultando em cadeias de moléculas de polimorfos.² 
Ácido fosfórico purificado via úmida: purificado por extração de 
solventes, possui aplicações semelhantes à anterior. 
 
Processos de produção de ácido fosfórico 
Há diversos meios para se produzir ácido fosfórico, porém os principais 
métodos e mais viáveis são os processos por via úmida e o processo por redução em 
forno elétrico, que serão descritos nos itens a seguir. 
 
Processo por via úmida 
Entre os processos para a produção do ácido fosfórico, o mais utilizado é por 
via úmida. A reação principal desse processo pode ser vista a seguir
[6]
. 
 
Ca3(PO4)2(s) + 3H2SO4(l) +6H2O(l) → 2H3PO4(l) + 3CaSO4.2H2O(s) 
 
A rocha fosfática reage com o ácido sulfúrico e água, formando o ácido 
fosfórico e o gesso, que é um dos problemas enfrentados no processo. 
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Nas indústrias fabricantes de ácido fosfórico o gesso é mantido em áreas 
específicas sob mantas impermeáveis para evitar que o composto alcance os lençóis 
freáticos e mantêm o gesso empilhado em formas de pirâmides triangulares, 
tomando cuidado com os possíveis impactos ambientais
[7]
. 
Parte do gesso é reaproveitada por outras indústrias em outros processos e 
para outras utilidades, como para construção civil, como fonte de enxofre para as 
plantas e como corretor de acidez do solo
[4]. 
Outro problema desse método é o grau de pureza do ácido fosfórico obtido 
diretamente, sendo necessária a purificação desse produto. Dentre os métodos 
utilizados podem-se citar extração sólido-líquido, cristalização, ou então, o método 
mais utilizado industrialmente, a extração líquido-líquido, que é um método 
econômico e permite a obtenção de diferentes especificações de qualidade
[8]
. 
Para melhor visualização e compreensão do processo de fabricação do ácido 
fosfórico apresenta-se o diagrama de blocos simplificado e o fluxograma do 
processo, respectivamente. 
 
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Figura 9: Diagrama de blocos de uma reação por via úmida 
[6] 
 
 
Figura 10: Fluxograma do processo de obtenção do ácido fosfórico (via úmida) 
[6] 
 
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Nesse processo, a rocha fosfática passa pelo processo de moagem (Moega de 
rocha fosfática), a fim de aumentar o rendimento da reação com o ácido sulfúrico 
com o aumento da área de contato da rocha com o ácido. No tanque de misturação, a 
rocha recebe uma parte da lama resultante de misturas anteriores vinda de um 
resfriador e encaminha-se para o digestor, onde há a adição do ácido sulfúrico 
misturado com parte do ácido fosfórico obtido nos filtros rotatórios. A reação 
acontece no digestor e os gases gerados contendo componente de flúor são 
eliminados para a atmosfera. Em seguida, parte dessa lama resultante é reciclada 
pelo resfriador de lama e outra parte é enviada para a filtração. Nesse fluxograma, o 
método utilizado é a filtração a bandejas basculantes, rotatória, Bird-Prayon , como 
pode ser observado na Figura 11:.
[6] 
Figura 11: Filtro Bird Prayon: a bandeja basculante 
 
 
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No filtro, a carga de lama passa por três estágios de lavagem em 
contracorrente, sucessivamente para separar o gesso do ácido fosfórico. O filtrado é 
lavado para a remoção dos componentes de flúor e por fim, obtém-se o ácido
[6]
. 
No processo por via úmida, o equipamento deve possuir um revestimento 
contra o ácido sulfúrico, podendo ser chumbo, aço inoxidável ou materiais 
cerâmicos. Outro fator importante é garantir que o tempo de residência nos 
misturadores seja suficiente para a reação se completar. E um fator para promover a 
conservação do equipamento é garantir que a temperatura no local onde a reação 
ocorre seja baixa., isso para que não haja a formação de anidrita (CaSO4) ao invés 
do gesso (CaSO4.2H2O). Se houver a formação da anidrita, há o risco disso causar o 
entupimento da tubulação, comprometendo o processo
[6]
. 
Vale lembrar que a qualidade do ácido fosfórico obtido é importante, pois 
dependendo do seu uso, é necessário saber o teor de impurezas presentes, como por 
exemplo, o ácido utilizado para o consumo alimentício, que deve possuir baixo teor 
de impurezas
[9]
. 
 
Processo por redução do forno elétrico 
Para a obtenção do ácido fosfórico mais concentrado, uma alternativa é a 
utilização do processo do forno elétrico, que consiste na redução do fósforo para se 
obter o fósforo na forma elementar. As matérias primas utilizadas para esse processo 
são o coque (C) e a areia (SiO2), além da rocha fosfática. Esta reação pode ser 
representada pela equação
[6]
.: 
 
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6CaSiO3 + P4 + 10CO 
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21Esse fósforo é então oxidado para formação do pentóxido de fósforo, que é 
um forte dessecante. Quando ele entra em contato com a água, há uma reação que 
forma o ácido fosfórico. A reação de oxidação e a reação com água podem ser vistas 
nas equações abaixo. 
 
 4P + 5O2 → 2P2O5 
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 
 
O silicato de cálcio, produto gerado na primeira equação, é geralmente 
utilizado em processos industriais para confecção de isolantes térmicos. Na 
agricultura é utilizado na correção do solo e na fertirrigação, como fonte de cálcio e 
silicato. O silicato nas plantas é responsável por aumentar a resistência da parede 
celular, o que aumenta a resistência do vegetal contra ataque de patógenos como 
fungos e insetos. No cultivo do tomate, por exemplo, é fundamental a adição de 
silicato no solo para aumentar a resistência estrutural da planta e garantir uma boa 
produção. 
A fim de se demonstrar o processo de produção de ácido fosfórico por 
redução no forno elétrico mais claramente apresenta-se o diagrama de blocos 
simplificado e o fluxograma do processo a seguir. 
 
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Figura 12: Diagrama de blocos do processo de redução no forno elétrico 
 
 
Figura 13: Fluxograma do processo da prudução de ácido fosfórico 
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Neste processo, a rocha fosfática também passa por um processo de 
moagem, para facilitar a reação de redução e a homogeneidade da mistura com o 
coque e a areia. No forno elétrico ocorre a redução do fósforo, parte dos subprodutos 
(escória, ferro fosforoso) é retirada nesse momento e reaproveitada em outros 
processos. A outra parte é levada para um precipitador, aonde os compostos de 
silício são separados. O fósforo é condensado e mandado para a oxidação, já o 
monóxido de carbono pode ser utilizado como combustível em outras partes do 
processo. Com isso, há a formação do pentóxido de fósforo, que é hidratado, 
obtendo-se assim, o ácido fosfórico
[6]
. 
Neste processo deve-se garantir que a rocha fosfática esteja granulada, pois 
dessa forma não bloqueia a saída dos vapores de fósforo após a precipitação da 
poeira se forem muito grande e se forem muito pequenas sua precipitação fica mais 
difícil, fazendo com que elas sejam levadas para as tubulações. Outro fator é o 
revestimento do final do forno elétrico com um refratário, pois nesse local ocorre a 
redução e é importante garantir que apenas os reagentes principais reajam e não 
parte do ferro do forno. 
Como o ácido fosfórico é obtido pelo composto elementar, o seu grau de 
pureza é mais elevado do que no processo por via úmida. Mas esse processo possui 
uma desvantagem que é o uso da energia elétrica para a redução, elevando também 
seu custo de produção
[6]
. 
 
 
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24 
 
Fertilizantes fosfatados[2] 
Fertilizante é considerado como toda e qualquer substância mineral ou 
orgânica, obtida de forma natural ou industrial, que forneça às plantas os nutrientes 
básicos necessários a seu desenvolvimento. Além dos casos em que as colheitas 
retiram esses elementos do solo, muitas vezes estes se encontram em uma forma não 
utilizável pelas plantas, dessa forma os fertilizantes tem como objetivo principal 
proporcionar esses nutrientes de uma maneira absorvível para as plantas. 
Incialmente, os primeiros produtos usados como fertilizantes eram adubos 
orgânicos, como excrementos animais, cinza vegetal oriunda da queima de plantas e 
lodo de rios, lagos e pântanos. Estes ainda necessitam ser desmontados em 
compostos inorgânicos antes de utilizados pelas plantas e, portanto, têm ação mais 
lenta. 
O primeiro cientista a constatar a importância da concentração desses 
elementos para o desenvolvimento das plantas foi o alemão Justus Von Liebig. Ao 
todo são dezesseis os nutrientes essenciais ao desenvolvimento das plantas, que 
podem ser encontrados no ar, na água e no solo. Estes nutrientes podem ainda ser 
divididos em duas categorias de acordo com a quantidade em que são empregados e 
necessários: macronutrientes (utilizados em larga escala) e micronutrientes 
(utilizados em pequena escala). Os macronutrientes: nitrogênio, fósforo e potássio 
(N,P,K, respectivamente) são os mais importantes, e originam a classificação usual 
dos fertilizantes de acordo com o elemento essencial contido nele: fertilizantes 
nitrogenados, fosfatados e potássicos. Neste trabalho abordaremos apenas o uso e as 
vias de fabricação dos fertilizantes fosfatados. 
 
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Tipos de Fertilizantes fosfatados 
Apesar dos inúmeros fertilizantes fosfatados, os principais estão listados 
abaixo: 
Superfosfato Simples (SSP): é o principal ingrediente em fertilizantes 
mistos e é de fácil fabricação já que é de resultante da acidulação da rocha 
fosfática.² Possui especificação de 18% de P2O5, 16% de cálcio e 8% de enxofre
[10]
. 
Superfosfato Triplo (TSP): possui maior concentração de fósforo em 
relação ao SSP. Este, por sua vez, é tratado com ácido fosfórico. Sua especificação é 
de 41% de P2O5 e 10% de Ca
[10]
. 
Fosfato Parcialmente Acidulado (FPA): são produzidos com uma menor 
quantidade de ácido, ocorrendo apenas acidulação parcial. São importantes para 
aplicação em solos ácidos para que ocorra uma diminuição na velocidade de 
dissolução do adubo, prolongando o tempo de liberação de fósforo para a planta.10 
Sua garantias mínimas são: 20% de P2O5 e 16% de Ca
[10]
. 
Fosfato Diamônico (DAP): possui nitrogênio em sua formulação, devido à 
reação da amônia com ácido fosfórico para a sua produção. É usado em formulações 
de mistura NPK para aplicação direta no solo.² Deve conter, como garantia mínima, 
17% de N e 45% de P2O5
[10]
. 
Fosfato Monoamônico (MAP): produzido da mesma forma que o anterior e 
com mesmas aplicações, apenas com uma concentração menor de nitrogênio. Sua 
especificação é de 9% de N e 48% de P2O5
[10]
. 
Fosfato Natural: são fosfatos naturais obtidos pela moagem da rocha 
fosfatada, seja de origem sedimentar (“moles” ou “reativos”) ou ígnea (“duros”). 
Possui reatividade distinta devido à própria constituição distinta das rochas. Quanto 
mais solúvel for, maior será a reatividade em solo. Por esse motivo, os fosfatos de 
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origem sedimentar são mais reativos. 11 Tem especificação de 24% de P2O5 e 20% 
de Ca
[10]
. 
Termofosfato: obtida por meio do tratamento térmico da rocha fosfatada e 
adição de compostos de magnésio e silício. Além disso, apresenta características 
corretivas para solos ácidos. Possui aproximadamente 17% de P2O5, 16% de Ca e 
de 4% - 7% de Mg em sua composição
[10]
. 
De maneira simplificada podemos compara-los de acordo com concentração 
de macronutrientes, bem como, pela forma em que são sintetizados, pela Tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1: descrição e especificações dos principais fertilizantes fosfatados. 
 
 
 
 
 
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Processo de produção de fertilizantes fosfatadosAssim como há muitos meios de se produzir ácido fosfórico existem diversas 
maneiras de se produzir fertilizantes fabricados a partir deste ácido, chamados 
fertilizantes fosfatados. 
O diagrama a seguir apresenta os principais fertilizantes fosfatados produzidos 
no Brasil, assim como o processo simplificado da produção dos diferentes tipos de 
fertilizantes a partir de suas matérias primas, os fertilizantes mostrados na figura são 
os superfosfatos simples e triplo, MAP (fosfato de monoamônio) e DAP (fosfato de 
diamônio), que possuem menor custo por unidade de fósforo presente nos 
compostos e são fertilizantes fosfatados totalmente acidulados
[11]
. 
 
Figura 14: Rota de produção dos principais fertilizantes fosfatados produzidos no 
Brasil 
[3] 
 
 
Neste tópico serão realizadas as análises do processo de produção de dois 
tipos de fertilizantes, a do superfosfato triplo e do fosfato de diamônio 
 
 
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Processo de produção do fertilizante Superfosfato triplo (TSP) 
Os superfosfatos têm como matéria prima a rocha fosfática. Quando atacada 
por ácido sulfúrico dá origem ao superfosfato simples com formação de anidrita - 
CaSO4, mas caso seja atacada por ácido fosfórico origina o superfosfato triplo, 
como pode ser observado na reação a seguir
[12]
. 
 
 
 
O diagrama de blocos simplificado e o fluxograma do processo de formação 
do TSP encontram-se a seguir para se entender seu processo de produção 
visualmente. 
 
Figura 15: Diagrama de blocos para a produção de superfosfato triplo 
 
CaF2·3Ca3(PO4)2 + 14H3PO4 → 10Ca(H2PO4)2 + 2HF 
 
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Figura 16: Fluxograma ilustrando o processo de superfosfato triplo 
[6] 
 
 
A rocha fosfática moída (75% menor que a malha 200) e o ácido fosfórico 
62% são adicionados em quantidades estequiométricas continuamente no 
granulador, onde ocorre a granulação e a reação. 
O granulador é um aparelho com o formato de um vaso cilíndrico, que gira 
em torno de um eixo horizontal, com descarga por transbordamento numa 
extremidade. Nele o ácido fosfórico é injetado uniformemente sob o leito de 
material através de um tubo perfurado, e caso a origem deste seja do processo via 
úmida, é necessário que haja um aquecimento do ácido
[6]
. 
Os grânulos extravasam do granulador e entram num resfriador rotatório, 
onde são arrefecidos e ligeiramente secados por um fluxo de ar em contracorrente. 
Os gases que saem do resfriador passam por um ciclone para a recuperação da 
poeira, e esta é reconduzida ao granulador ao modo de reciclo
[6]
. 
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31 
 
O produto é peneirado. O material grosseiro é moído e conduzido com uma 
parte dos finos para o granulador. E, por fim, o produto é conduzido ao 
armazenamento a granel onde sofre cura de 1 a 2 semanas, durante as quais a reação 
do ácido com a rocha se potencializa e consequentemente aumenta a quantidade de 
fósforo assimilado pelas plantas
[6]
. 
Os gases de descarga do granulador e do resfriador são lavados com água 
para remoção dos silicofluoretados
[6]
. 
A rocha deve ser moída antes de entrar no granulador para que a reação 
ocorra mais rápido e para se utilizar o ácido fosfórico com mais eficiência reduz-se a 
quantidade do ácido e obtém-se um produto com maior teor de fósforo assimilado 
pelas plantas e em melhores condições
[6]
. 
No granulador, a umidade e a tempertatura adequadas para a granulação são 
mantidas pela adição de água e/ou vapor de água
[6]
. 
 
Processo de produção do fertilizante Fosfato diamônio (DAP) 
Os fosfatos amoniados são formados a partir do ácido fosfórico e amônia 
(NH3), que em concentrações calculadas origina o fosfato monoamônio ou o 
diamônio
[12]
. 
Quando são utilizados rocha fosfática ou concentrados apatíticos (produto do 
processo de beneficiamento de rochas que contém impurezas) de qualidade alta no 
processo de produção de fertilizantes totalmente acidulados, são obtidos os 
fertilizantes formados com altíssima concentração dos composto de interesse 
industrial. Assim, os susperfosfatos simples e triplos irão conter basicamente fosfato 
de monocálcico monoidratado (Ca(H2PO4)2· H2O) , e os fosfatos monoamônio 
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(NH4H2PO4) e o diamônio [(NH4)2H2PO4] serão os constituintes fundamentais 
dos fertilizantes MAP e DAP, respectivamente
[12]
. 
Neste tópico trataremos do processo de produção do fosfato de diamônio 
(DAP) e para melhor compreensão usaremos o diagrama de blocos simplificado do 
processo e seu fluxograma. 
 
Figura 17: Diagrama de blocos simplificado da produção de fosfato de diamônio 
 
 
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Figura 18: Fluxograma da fabricação de fosfato de diamônio
[6] 
 
 
A amônia em vapor, líquida, ou anidra e o ácido fosfórico são medidos (1,3 a 
1,5 moles de amônia por mol de ácido fosfórico) e injetados continuamente em um 
tanque atmosférico com agitação, o pré-neutralizador. Ocorre, então, a reação entre 
as duas substâncias que por ser exotérmica, há liberação de calor e provoca o 
aumento da temperatura da massa e consequentemente a vaporização da água (cerca 
de 100 kg de água por tonelada de produto)
[6]
. 
A lama formada no pré-neutralizador vai para um granulador-amoniador, a 
121°C, onde é distribuída uniformemente sobre um leito de material sólido, e , 
muitas vezes ocorre uma reação adicional com amônia que entra através de um 
distribuidor abaixo do leito para que se complete a conversão química com razão 
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molar de 2 moles de amônia por mol de ácido fosfórico, formando assim, o fosfato 
de diamônio
[6]
. 
O material formado é granulado em partículas de tamanho e forma 
apropriados. Portanto o amoniador possui função de misturador, reator químico e de 
granulador
[6]
. 
Os grânulos úmidos que saem do amoniador passam por um secador 
rotatório em corrente paralela (aquecido a óleo ou a gás) e o teor de umidade do 
material é reduzido a 1%. O produto seco é resfriado em contracorrente de ar num 
resfriador rotatório, e, em seguida, é peneirado. Os grossos são moídos e retornam 
para o amoniador. O produto, então, é levado à armazenamento a granel ou é 
ensacado
[6]
. 
Os gases de descarga do secador e do resfriador passam por ciclones e 
posteriormente em depuradores a úmidos para recuperação da poeira. Os gases de 
descarga do amoniador são lavados com ácido fosfórico afluente, e em algumas 
fábricas, a corrente de ácido é dividida, pois uma parcela é usada para lavar o vapor 
de origem na secadeira, tornando-se mínima a perda de amoníaco
[6]
. 
No Pré Neutralizador A razão de 1,3 a 1,5 moles de amônia por mol de ácido 
fosfórico que entra no tranque atmosférico com agitação é o ideal para a 
manutenção da fluidez da lama com uma quantidade mínima de água e uma perda 
razoável de amônia no vapor que sai do pé neutralizador
[6]
. 
No amoniador, dependendo do grau do fertilizante que se quer produzir, são 
introduzidas quantidades medidas de matéria-prima sólida. Os materiais finos, e 
quando necessário, parte dos produtos são reciclados para o amoniador e controlama formação dos grânulos e os respectivos tamanhos. Juntamente, com os grossos, 
eles também fazem o controle de umidade
[6]
. 
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Fertilizantes no Brasil[2] 
Apesar dos fertilizantes estarem por toda parte desde que as pessoas descobriram 
a agricultura, foi apenas no século XIX que os químicos ou sintéticos foram 
desenvolvidos, mas somente no século XX estes surgiram no Brasil. No item 
seguinte segue os principais acontecimentos que marcaram a evolução do uso de 
fertilizantes no Brasil. 
 
Historia do uso dos fertilizantes no brasil 
 -1940 – surgimento das primeiras fábricas de fertilizantes :Cubatão 
(SP) / Rio Grande (RS). 
 - 1960 - importações atendiam à demanda interna de matérias primas 
para fertilizantes. 
 - 1971 - aumento da demanda por fertilizantes; criação do 1º 
Programa Nacional de Fertilizantes e Calcário Agrícola(PNFCA), 
que vigorou entre 1974 e 1980. 
 -1973 - aumento dos preços do petróleo (déficit da balança comercial 
daquele ano); Governo decide adotar política de desenvolvimento do 
setor de insumos básicos. 
 -1987 até 1995 - 2º Plano Nacional de Fertilizantes (os investimentos 
realizados atingiram o valor aproximado de US$ 1 bilhão). 
Os dois PNFs ocasionaram a substituição de importações, geração de renda, 
emprego e, ao mesmo tempo, melhora da eficiência e da produtividade nos seus 
aspectos agronômicos, tecnológicos e logísticos. 
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 -Entre 1992 e 1994 - privatização da indústria brasileira de 
fertilizantes; Criação da principal holding do segmento, aFertifos. 
 -Entre 1998 e 2007 - forte aumento de demanda por fertilizantes: o 
consumo quase dobrou em termos de volume físico, de 14 milhões 
para 27 milhões de toneladas. 
 
Mercado Brasileiro 
No decorrer dos anos a demanda por fertilizantes apresentou altas taxas de 
crescimento, porém, sua produção não acompanhou o mesmo ritmo, consequência 
da baixa produção interna de matérias-primas, como pode ser observado na figura 
19. 
 
Figura 19: Taxas de consumo, produção e importação de fesrtilizantes no Brasil no 
decorrer dos anos 
 
 
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Apesar da predominância de commodities na economia brasileira, as 
matérias-primas para a fabricação de fertilizantes não são encontradas no Brasil na 
mesma proporção em que são requeridas. Através de outras tabelas, pode-se 
observar que o consumo de fertilizantes ultrapassa sua produção interna, ou seja, é 
necessário importar de outros países. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referencias Bibliográficas 
[1] COSTA, L. M. DA; SILVA, M. F. DE O. E. A Indústria Química e o Setor de 
Fertilizantes. BNDES 60 anos - Perpectivas Setoriais, 2012. 
[2] DIAS, V. P.; FERNANDES, E. Fertilizantes: uma visão global sintética. 2008. 
[3] LOBO, V. O Mercado e o Desafio da Industria de Fertilizantes no Brasil. 
2008. 
[4] (USP), Y. K. Desenvolvimento de Estudos para Elaboração do Plano 
Duodecenal (2010-2013) de Geologia, Mineração e Transformação Mineral, 
2009. 
[5] SOUZA, A. L. DE. Avaliação do Desempenho de Depressores na Flotação 
Direta do Minério Fósforo-Uranífero de Itataia. [S.l: s.n.]. 
[6] SHREVE,R. NORRIS - BRINK Jr., JOSEPH A., Indústrias de Processos 
Químicos, 4ª Edição, Editora LTC, 1997. 
[7] CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA. Novas tecnologias para 
processos industriais: eficiência energética na indústria. Brasília, 2010. 
[8] SOUZA, A. E. Balanço Mineral Brasileiro: Fosfato. Departamento Nacional 
de Produção Mineral, 2001. Disponivel em: 
<http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/balancomineral2001/fosfato.pdf
>. Acesso em: 23 nov. 2013. 
[9] PALLÚ, EDUARDO. Otimização experimental da purificação do ácido 
fosfórico por extração líquido-líquido. Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 
2005. 
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[10] ESPECIFICAÇÕES dos Fertilizantes Minerais Simples. Ministério da 
Agricultura, 4 jul. 2013. Disponivel em: 
<http://www.agricultura.gov.br/arq_editor/file/vegetal/Fertilizantes/Fiscaliza%C3%
A7%C3%A3o%20e%20Qualidade/Produtos%20e%20materiais%20-
%20anexos%20II,%20III,%20IV,%20V,%20VI/Altera%20ANEXO%20II%20da%
20IN%205-2007%20em%2004-07-13%20inclui%20enxofre%20bento>. Acesso 
em: 22 nov. 2013. 
[11] DIAS, V. P.; EDUARDO, F. Fertilizantes: Uma visão global sintética. 
BNDES - Banco Nacional do Desenvolvimento, Rio de Janeiro, set. 2006. 
Disponivel em: 
<http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arqui
vos/conhecimento/bnset/set2404.pdf>. Acesso em: 22 nov. 2013. 
[12] Prochnow, L. I. Fertilizantes fosfatados: algumas crenças e alguns fatos 
científicos., disponível em 
<http://hotsites.cnps.embrapa.br/blogs/redefertbrasil/?link=producao&artigo=4> 
Acesso em: 23 nov 2013