Los cultivos absorben nutrientes del suelo durante su desarrollo. Para mantener su fertilidad y favorecer el crecimiento de las plantas, es necesario reponer estos nutrientes mediante la aplicación de fertilizantes.

Las materias primas utilizadas en la fabricación de fertilizantes pueden incluir sales minerales, estiércol fermentado, residuos orgánicos y minerales naturales. Sin embargo, estos materiales no siempre presentan las propiedades físicas adecuadas para su aplicación directa. Por ejemplo, los materiales en polvo pueden dispersarse fácilmente, algunos productos tienden a apelmazarse durante el almacenamiento y otros pueden dificultar el funcionamiento de los equipos de aplicación automatizada.

Por ello, en muchos casos es necesario procesar estas materias primas mediante equipos específicos para obtener productos con una granulometría adecuada, buena fluidez y características físicas uniformes. En este texto, vamos a conocer los diferentes tipos de fertilizantes y los procesos de producción. Esta información nos ayudará a seleccionar los equipos más adecuados.

Los principales tipos de fertilizantes

Desde el punto de vista de su composición, los fertilizantes pueden clasificarse en cuatro categorías principales:

1. Fertilizantes químicos (inorgánicos)

Son fertilizantes elaborados a partir de sales químicas sintéticas o minerales naturales. Se caracterizan por su elevada concentración de nutrientes y su disponibilidad para las plantas.

• Fuentes de nitrógeno (N):urea, nitrato de amonio y sulfato de amonio. Son materias primas utilizadas para aportar nitrógeno. Algunos, como la urea y el nitrato de amonio, presentan una elevada sensibilidad a la humedad y requieren condiciones adecuadas de almacenamiento.
• Fuentes de fósforo (P):fosfato monoamónico (MAP), fosfato diamónico (DAP) y superfosfato simple (SSP). Se utiliza para suministrar fósforo, un nutriente importante para el desarrollo de las raíces de las plantas.
• Fuentes de potasio (K):cloruro de potasio (MOP) y sulfato de potasio (SOP).
• Fertilizantes compuestos NPK:contienen dos o tres de los principales macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) en proporciones determinadas, como 15-15-15, 17-17-17 o 20-10-10.

2. Fertilizantes orgánicos y bioorgánicos

Se producen a partir de residuos de origen animal o vegetal y otros materiales orgánicos. Su aplicación contribuye a mejorar las propiedades físicas del suelo, aumentar su capacidad de retención de humedad y favorecer la actividad biológica.

• Estiércol compostado:gallinaza, estiércol bovino y residuos sólidos procedentes del tratamiento de purines porcinos, entre otros.
• Residuos vegerales:biocarbón (biochar), ceniza de paja, compost de champiñón, cachaza de lodo de filtro procedente de la industria azucarera.
• Formulaciones bioorgánicas:productos elaborados a partir de materiales orgánicos a los que se incorporan microorganismos beneficiosos, como determinadas cepas de Bacillus subtilis y hongos micorrícicos. Estos microorganismos pueden contribuir a mejorar la disponibilidad de nutrientes para las plantas.

3. Fertilizantes compuestos organominerales

Estos fertilizantes combinan materias primas orgánicas con nutrientes de origen mineral o químico. Entre sus componentes pueden encontrar urea, MAP, sulfato de potasio, junto con bases orgánicas como sustancias húmicas, aminoácidos y estiércol compostado.

Los componentes minerales aportan nutrientes directamente disponibles para los cultivos, mientras que la fracción orgánica puede contribuir a mejorar las propiedades del suelo, favorecer la retención de nutrientes y estimular las actividades de los microorganismos.

4. Fertilizantes mezclados a granel (BB)

A diferencia de los fertilizantes compuestos fabricados mediante procesos de reacción química o granulación, los fertilizantes BB se producen mediante la mezcla física en seco de diferentes fertilizantes previamente granulados. Por ejemplo, se pueden combinar gránulos de urea, DAP y cristales de cloruro de potasio para obtener una formulación con las proporciones de nutrientes requeridos. Este proceso permite preparar diferentes formulaciones mediante la dosificación y mezcla de materias primas sin necesidad de someterlas a un proceso de granulación.

Equipos esenciales para la fabricación de fertilizantes

La transformación de materias primas en polvo, materiales compostados y suspensiones químicas en gránulos uniformes requiere una serie de operaciones y equipos específicos.

Flujo general del proceso:

Preparación de materias primas (trituradoras y mezcladoras) → Granulación (disco, tambor rotativo o rodillos) → Secado y enfriamiento (secador rotativo y enfriador rotativo) → Cribado y recubrimiento (cribas y máquina recubridora)

1. Equipo de trituración y mezcla

Para obtener buenos resultados en la granulación, es importante que las materias primas tengan una granulometría uniforme. La presencia de grumos o partículas de gran tamaño puede afectar la calidad y uniformidad de los gránulos finales.

• Molino de jaula y trituradoras de materiales semihúmedos:los molinos de jaula se utilizan para triturar sales minerales cristalinas y otros materiales de mayor dureza. Las trituradoras de martillos para materiales semihúmedos permiten procesar materiales orgánicos y compostados con un contenido de humedad del 20 % al 40 %. Su diseño ayuda a reducir la acumulación de material y la obstrucción de la criba durante la trituración.
• Mezcladoras horizontales de doble eje:están equipadas con paletas dispuestas en dos ejes que permiten mezclar de manera uniforme materiales en polvo, sustancias húmicas y aglutinantes líquidos. Esta operación ayuda a conseguir una mezcla homogénea antes de la granulación.

2. Equipos de granulación

La selección de la granuladora depende del tipo de materia prima, la formulación, la capacidad de producción y las características deseadas del producto final.

• Granuladoras de tambor rotativo:
  Se utilizan ampliamente en la producción de fertilizantes compuestos NPK y fertilizantes organominerales, especialmente en líneas de capacidad media y alta. El material en polvo entra en un cilindro de acero ligeramente inclinado que gira de forma continua. El interior del tambor puede estar revestido con placas de caucho para reducir el desgaste y la adherencia del material. Mediante la aplicación de líquido o vapor, las partículas se humedecen y se aglomeran durante el movimiento giratorio, formando gránulos compactos y de forma esférica.
• Granuladoras de doble rodillo:
  Son una opción adecuada para los procesos de granulación en seco. El material se alimenta entre dos rodillos que giran en sentidos opuestos, se compacta y forma láminas o briquetas, que posteriormente se trituran y clasifican para obtener gránulos del tamaño deseado. Este proceso no requiere la adición de agua, por lo que generalmente no necesita una etapa posterior de secado rotativo.
• Granuladoras de disco:
  Consiste en un plato inclinado que gira sobre su eje, normalmente con un ángulo de inclinación de entre 45 °y 55 °. Durante el funcionamiento, el material en polvo se humedece mediante un sistema de pulverización. El movimiento giratorio del disco hace que las partículas se adhieren entre sí y crezcan gradualmente, formando gránulos esféricos. Se utilizan habitualmente en líneas de producción de fertilizantes orgánicos de pequeña y mediana capacidad.

3. Sistemas de secado y enfriamiento

Los gránulos obtenidos mediante tambores rotativos o discos contienen cierta cantidad de humedad. Dependiendo de las materias primas y del proceso, el contenido de humedad puede situarse aproximadamente entre el 10 % y el 35%. Por ello, es necesario realizar un proceso de secado para alcanzar el nivel de humedad requerido y garantizar la estabilidad del producto.

• Secadores rotativos:están compuestos por cilindros de gran tamaño que giran continuamente y cuentan con paletas de elevación en su interior que favorecen el contacto pleno de los gránulos con el aire caliente. La fuente de calor puede ser gas natural, combustible líquido, biomasa o carbón, según la configuración del sistema.
• Enfriadores rotativos:normalmente se instalan después del secador. Su función es reducir la temperatura de los gránulos mediante el contacto con una corriente de aire a temperatura ambiente. En general, se busca que el producto alcance una temperatura inferior a 40 ℃ antes del ensacado. En caso contrario, puede provocar condensación de humedad dentro de los sacos y favorecer el apelmazamiento del producto durante el almacenamiento.

4. Equipos de cribado, trituración de retorno y recubrimiento

• Cribas rotativas y cribas vibratorias:se utilizan para clasificar los gránulos enfriados según su tamaño. Los gránulos de mayor tamaño se envían a una trituradora de cadenas para reducir su tamaño, y después se recirculan junto con las partículas demasiado pequeñas hacia la entrada de la granuladora para volver a procesarse. De esta manera, se obtiene un producto final dentro del rango granulométrico especificado, por ejemplo, de 2,0 a 4,75 mm.
• Tambores rotativos de recubrimiento:se utilizan para aplicar una capa superficial de agentes antiapelmazantes sobre los gránulos. Estos productos pueden incluir aceites antiapelmazantes a base de aminas y polvos minerales finos, como talco o arcilla. El recubrimiento ayuda a reducir la absorción de humedad y la adherencia entre los gránulos, mejorando la fluidez del producto final y facilitando su almacenamiento.

Selección de equipos según el tipo de fertilizante