Princípios Básicos para Formulação e Mistura de Fertilizantes
PRINCÍPIOS BÁSICOS PARA FORMULAÇÃO E MISTURA DE FERTILIZANTES
Módulo 2: Físico-química das formulações e arte da mistura: compatibilidade, granulometria e estabilidade
Objetivos de aprendizagem específicos
• Entender como propriedades físico-químicas (solubilidade, higroscopicidade, pH, granulometria, densidade, atrito) determinam o sucesso de uma mistura.
• Avaliar compatibilidade entre matérias-primas sólidas e líquidas, evitando reações indesejadas e empedramento.
• Projetar uma ordem de mistura, tempo de mistura e estratégias de controle de poeira e segregação.
• Diferenciar blends, NPKs granulados, soluções e suspensões, incluindo micronutrientes e quelatos.
• Aplicar critérios práticos (SGN/UI, ângulo de repouso, jar test) para prever comportamento de campo.
Introdução contextualizada
Costumo dizer aos meus alunos: mistura de fertilizante é como fazer um bom bolo. Ingrediente errado, na ordem errada, com a umidade errada… vira um tijolo. E já vimos “tijolos” de 1 tonelada saindo de big bag, literalmente. Na minha primeira visita a uma planta de mistura, vi um lote de ureia + nitrato de amônio + KCl virar uma massa úmida em menos de 48 horas. A culpa? Higroscopicidade combinada e ar quente e úmido entrando direto no silo. Vamos destrinchar por que isso acontece — e como evitar.
Fundamentação teórica aprofundada
1) Solubilidade e reatividade
• Solubilidade em água (25 °C, aprox.): Ca(NO3)2 > NH4NO3 > KNO3 > KCl >> K2SO4 >> CaSO4 (gesso). Quanto mais solúvel, mais rápido dissolve em líquidos e mais tende a pegar umidade se higroscópico.
• Reações indesejadas em misturas sólidas:
• Ureia com fontes alcalinas finas (calcário, cinzas) pode acelerar a hidrólise e perdas de NH3.
• Fosfatos ácidos (SSP/TSP) com bases fortes finas podem liberar NH3 quando há N amoniacal presente.
• Nitrato de amônio com cloreto de potássio: compatível, mas altamente higroscópico; cuidado com umidade relativa.
• Para líquidos: precipitações por pH e ânions/ cátions incompatíveis (Ca2+ + SO4 2- → gesso; Fe3+/Mn2+ com fosfato → precipitados). Quelatos são “escudos”, mas têm janela de pH de estabilidade.
2) Higroscopicidade e empedramento
• Ureia é moderadamente higroscópica; nitrato de amônio é muito higroscópico; KCl, moderado; MAP e DAP, menores problemas.
• Caking (empedramento) depende de umidade relativa crítica, temperatura, pressão estática no silo e tempo. Recobrimentos (óleos, polímeros, argilas) formam uma “capa de chuva” no grânulo.
• Regra prática: evitar misturas com mais de um
componente muito higroscópico sem recobrimento. Controlar UR do ar do galpão (ideal < 60%), ventilação e “primeira entra/primeira sai”.
3) Granulometria, densidade e segregação
• SGN (Size Guide Number): média do diâmetro (mm) × 100. UI (Uniformity Index) mede a consistência. Blends estáveis: SGN de componentes com diferenças < 20–30% e UI altos.
• Densidade aparente: se muito distintas, os grânulos “viajam separados” durante transporte e aplicação.
• Ângulo de repouso e friabilidade: grânulos muito quebradiços viram pó — e pó segrega, empedra e entope.
4) Mistura: equipamentos, ordem e tempo
• Misturadores de pás, tambor, cone: cada um com sua “personalidade”. Pás dão mistura rápida e suave; tambores exigem atenção ao tempo para não quebrar grânulos.
• Ordem de adição (sólidos): comece por grânulos mais densos e duros, depois os médios, finalize com os mais frágeis (ureia) e aditivos líquidos (antiempoeirantes) no fim.
• Ordem de adição (líquidos): regra do “jar test” e da acidez: água → ácido fosfórico ou polifosfato → nitratos/ureia → sulfatos → micronutrientes quelatados; ajustar pH por último e lentamente.
• Ponto fino: tempo de mistura o suficiente para homogeneizar sem pulverizar. Normalmente 1–3 minutos para lotes em pá; valide em amostragens.
5) Formulações líquidas e suspensões
• UAN 32-0-0 (mistura ureia + nitrato de amônio) é versátil, mas temperatura e salting out exigem cuidado.
• 10-34-0 (fosfato de amônio polifosfato): mais estável com micronutrientes, desde que pH seja controlado.
• Suspensões NPK: permitem teores altos, mas exigem argilas tixotrópicas e estabilizantes. Armazenagem com recirculação.
Exemplos práticos e estudos de caso
Exemplo 1: Compatibilidade sólida básica
• Mistura proposta: 30% ureia + 40% KCl + 20% MAP + 10% filler calcário fino.
• Risco: ureia + calcário fino aumenta pH local sobre grânulos de ureia, favorecendo volatilização e caking; filler muito fino segrega.
• Mitigação: trocar filler por material inerte não alcalino e com mesma faixa granulométrica dos demais; recobrir ureia com óleo; controlar UR do galpão.
Exemplo 2: “Jar test” para calda NPK com micronutrientes
• Objetivo: montar 3000 L de solução 8-8-8 com Zn quelatado.
• Passos:
1) Em béqueres, testar 10 combinações de ordem de adição e pH-alvo (6,0–6,5).
2) Adicionar água; depois polifosfato de amônio (10-34-0); incorporar UAN; depois KCl solubilizado à parte (aquecido se necessário); por último Zn-EDTA.
3) Observar 24 h: precipitou? Ajustar pH com ácido fosfórico ou soda
com ácido fosfórico ou soda com parcimônia.
• Resultado: estabilidade máxima em pH 6,2 com Zn-EDTA; quando usaram ZnSO4 em pH 7,2, precipitou com fosfatos.
Estudo de caso: Segregação em adubação a lanço
Numa fazenda de soja, a adubadora centrífuga deixava “zebrados” no talhão. Análise: blend com KCl grosso (SGN 320) e MAP médio (SGN 250), distribuído em discos a 24 m. Grânulos maiores “voavam” mais, acumulando K nas bordas e P no centro. Solução: alinhar SGN (comprar KCl compactado com SGN ~270), reduzir faixa de trabalho para 18 m e calibrar as aletas. O efeito “zebra” sumiu.
Atividades de fixação
1) Tabela de compatibilidade: Com base em uma tabela técnica (procure em manuais do IFA/UNIDO), classifique as combinações ureia/SSP; ureia/MAP; nitrato de amônio/KCl; MAP/K2SO4 quanto a reações e higroscopicidade. Proponha medidas mitigadoras.
2) Projeto de lote: Defina a ordem de adição, tempo e aditivos para um lote de 20-05-20 de 10 t, com objetivo de UR de galpão de 55% e tempo de estocagem de 10 dias.
3) Jar test: Desenhe um protocolo de 6 ensaios variando pH (5,8–7,0) e ordem de adição para incorporar Mn e Zn à base 10-34-0, registrando critérios de aceitação (ausência de precipitado após 48 h).
Reflexões e questões para debate
• Vale pagar mais caro por matérias-primas com SGN/UI similares? Quanto custa a uniformidade no campo?
• Antiempoeirantes e recobrimentos são “cosméticos” ou impacto agronômico real?
• Em regiões úmidas, faz sentido migrar para NPKs granulados complexos em vez de blends? Quando?
Referências Bibliográficas
IFA – International Fertilizer Association. Fertilizer Handbook. Paris: IFA, 2009. Disponível em: https://www.fertilizer.org. Acesso em: 20 jan. 2026.
SHAVIV, A. Advances in controlled-release fertilizers. Advances in Agronomy, v. 71, p. 1–49, 2001.
GOWARIKER, V. et al. The Fertilizer Encyclopedia. New York: Wiley, 2009.
UNIDO; IFA – International Fertilizer Association. Fertilizer Manual. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1998.
MARSCHNER, P. (Ed.). Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. 3. ed. London: Academic Press, 2012.
HAVLIN, J. L. et al. Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to Nutrient Management. 8. ed. Upper Saddle River: Pearson, 2014.