Perlado y granulación

El prilling y la granulación designan las dos principales técnicas de solidificación aplicadas a los fertilizantes sólidos, en particular a la urea, al nitrato de amonio (AN) y a los fertilizantes NPK. El prilling consiste en pulverizar una solución concentrada en la parte superior de una torre; las gotas, denominadas prills o perlas, caen en contracorriente de aire que las solidifica. A continuación es necesario un enfriamiento complementario. La granulación proyecta un líquido concentrado sobre partículas de recirculación en movimiento dentro de un tambor, una cuba de disco o un lecho fluidizado. El crecimiento granulométrico y el secado se producen simultáneamente. Todos los procesos industriales incluyen un circuito de recirculación^[1].

Procesos y equipos

Para la urea, el prilling utiliza una cabeza rotativa o un cubo distribuidor. La granulación emplea tambores o lechos fluidizados; el secado y el enfriamiento posteriores se realizan en tambores rotativos o lechos fluidizados, con depuración del aire^[1][2].

En la producción de AN y amonitrato cálcico (CAN), los granuladores comprenden tambores, cubas esferoidales, mezcladores y lechos fluidizados. Para el CAN, la carga mineral se incorpora antes o durante la granulación, introduciéndose el AN en forma de solución caliente concentrada. El secado puede resultar innecesario cuando el calor residual es suficiente para impulsar la evaporación: proceso autotérmico^[2]. El enfriamiento final, común a ambas vías, recurre a enfriadores rotativos o a lechos fluidizados; el aire depurado en seco puede reutilizarse como aire secundario del secadero^[2].

Emisiones y tratamiento de gases

La sección de acabado constituye la principal fuente de contaminación de las instalaciones de urea. La carga contaminante representa allí el 0,4 al 0,6 % de la alimentación total, es decir, al menos diez veces más que la sección húmeda (0,005 a 0,05 %). El abundante contacto entre aire y urea caliente carga los gases en amoníaco y polvo^[3].

La granulación requiere menos aire; sus polvos son más gruesos, por lo tanto más fáciles de capturar. La ventaja económica del prilling —bajo coste de inversión— tiende a neutralizarse por los gastos de tratamiento de efluentes^[3].

Las emisiones de polvo de prilling de urea varían considerablemente según el tratamiento instalado. Un caso documentado con lavado húmedo y caudal de gas de 300.000 a 350.000 Nm³/h registra 270 g/t y una concentración de 15 a 23 mg/Nm³, para concentraciones brutas de 60 a 130 mg/Nm³. Por el contrario, instalaciones sin tratamiento presentan emisiones de 500 a 2.200 g/t, con concentraciones de 35 a 125 mg/m³. Para la granulación de urea, la tabla indica vertidos de 100 a 550 g/t con lavado, y concentraciones de 30 a 75 mg/m³^[4].

La eficacia de depuración del amoníaco depende del medio de lavado (ácido o agua) y del número de etapas. El líquido de lavado puede recircularse hacia el proceso en caso de lavado con agua^[3].

Integración energética

En un sitio integrado, las secciones de acabado figuran entre los consumidores netos de energía, junto con la neutralización y la evaporación del AN. Por el contrario, la neutralización de AN, la producción de amoníaco y de urea pueden exportar calor según el diseño^[5].

La elección entre ambas vías responde a compromisos económicos y técnicos. Algunas aplicaciones industriales aguas abajo prefieren todavía los prills de urea. Para el AN, la granulación domina las capacidades modernas por sus prestaciones ambientales. Ambas vías producen sólidos de escurrimiento libre, condición esencial para la manipulación a granel y el recubrimiento antigrumos eventual.

Marco normativo

El reglamento europeo sobre productos fertilizantes prescribe métodos de muestreo y ensayo aplicables indistintamente a prills y gránulos. El anexo IV detalla un procedimiento de resistencia a la abrasión: la muestra se hace rodar entre hojas filtrantes según veinticuatro movimientos circulares, con levantamiento de las esquinas a intervalos definidos^[6].