INNOVACIÓN PRODUCTIVA

Investigaciones mineras para mejorar suelos

Con financiamiento de la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación, gestionado por la Unidad de Vinculación Tecnológica UNSJ, un equipo de investigadores trabaja en el diseño y construcción de equipos para instalar una Planta Piloto de Peletización de Minerales para la producción de fertilizantes.

La tareas de gabinete se iniciaron en marzo de este año. La planta piloto podrá estar operativa (comenzar las pruebas con diferentes cargas y mezclas de minerales) en mayo de 2006. En este Diagrama de Flujo se muestra el circuito de la Planta de Peletización, en el que se diferencian los equipos a construir de los ya construídos.

El uso intensivo de los suelos para la agricultura está acelerando la degradación por pérdida de macro y micronutrientes. Las sustancias o productos que proveen a los vegetales de nutrientes imprescindibles para su crecimiento y su productividad son llamadas fertilizantes.
Los componentes de los fertilizantes pueden ser divididos en cuatro categorías principales: Macronutrientes naturales (Carbono, Hidrógeno, Oxígeno), Macro-nutrientes Primarios (Nitrógeno, Fósforo y Potasio), Macronutrientes Secundarios (Calcio, Azufre y Magnesio) y Micronutrientes (Boro, Cloro, Cobalto, Cobre, Hierro, Manganeso, Molibdeno y Zinc).

En la República Argentina comienza a abrirse una expectativa cierta de mercado por el interés despertado por cultivos (cereales y oleaginosas), cuyos precios internacionales se han mantenido muy elevados en los últimos años y el reconocimiento de los productores del incremento de los rindes y beneficios por reposición de macro y micronutrientes deficitarios. El país dispone de materias primas minerales para generalizar esta importante práctica, a costos competitivos, exceptuando los recursos de fósforo, aún explorados de manera acabada y la postergación de la puesta en producción del potasio en la cuenca Mendoza-Neuquén.
La incorporación al suelo de un mineral o combinaciones de dos o más depende de las necesidades o deficiencias del suelo de que se trate. La experiencia ha demostrado que el modo más efectivo de incorporar al suelo estos productos en estado sólido es a partir de pelets o aglomerados de mineral molido a –100#, en semiesferas de tamaño entre 2 y 4 mm de diámetro, a los que se puede incorporar mezclas minerales y otros productos fertilizantes en el proceso de fabricación. Esto facilita la aplicación y la disolución rápida del producto sólido, entregando rápidamente al suelo minerales contenidos. La peletización de minerales es una tecnología conocida y ampliamente estudiada en los países de-sarrollados pero en Argentina no existe dominio de ella para estos usos. Muchos productores mineros y empresas de servicios agropecuarios han mostrado interés en desarrollar estos productos pero la inversión en bienes de capital (equipos importados con alto valor del know-how) desalientan los proyectos, sobre todo cuando se trata de empresas pymes.
El diseño y construcción de una planta piloto con equipos construidos en el país permitirá formular proyectos industriales a medida de las necesidades regionales y con equipamiento nacional a un costo significativamente inferior. Además de abordar un problema económico y ambiental crítico, el proyecto contribuirá a desarrollar la industria nacional de estos equipos y viabilizará servicios a costo razonable para el agro, no disponibles hoy en el mercado.

Objetivos del proyecto

Disco Peletizador: en etapa de ensamble de piezas construidas (disco, estructura de soporte, moto reductor, aspersores y sistema de barrido de la carga).

El objetivo del proyecto “Diseño y Construcción de una Planta Piloto para Peletización de Minerales para Mejoramiento de Suelos", desarrollado en el Instituto de Investigaciones Mineras, es diseñar y construir los equipos principales –mezclador-homogeneizador, disco peletizador y horno secador- para instalar una Planta Piloto de Peletización de Minerales para aplicación en suelos de uso agrícola, que permita definir las variables de proceso para diferentes mezclas y ligantes, las condiciones de operación, equipamiento necesario, para diferentes escalas productivas. Así se podrán determinar los costos de inversión y operación nacionales y realizar estudios de factibilidad técnico-económica.
Los prototipos que se construirán permitirán transferir a la industria metalmecánica los diseños para generar una oferta nacional de equipos de peletización al alcance de los productores y empresas nacionales, habida cuenta de las estimaciones de demanda creciente generada por la rápida difusión de esta práctica.

Mezclador-homogeneizador – PIN Mixer, ya en la etapa final del proceso constructivo. La fotografía muestra el eje principal.

A nivel tecnológico el proyecto pretende desarrollar capacidades nacionales para el dominio de una tecnología conocida a nivel mundial e innovar en los procesos y productos para dar un servicio integral al productor agropecuario, ya sea en forma directa o a través de empresas de servicios agropecuarios. Para el sector minero tiene un doble impacto ya que además de abrir o ampliar un nuevo mercado, permitirá, en muchos casos, el uso de productos finos que son desechos o residuos no aprovechados y constituyen un problema ambiental adicional. Al finalizar el proyecto se espera tener operando la planta piloto y ensayado por lo menos cinco mezclas diferentes probando ligantes no tradicionales e insumos requeridos por diversas tipologías de suelos degradados.

Antecedentes del proyecto

Horno de secado: con diseño y cálculo concluido, su construcción presenta un avance menor. Aquí se muestra partes del equipo en construcción.

Desde hace algunos años el Instituto de Investigaciones Mineras viene recibiendo consultas referidas a la aglomeración y peletización de polvos minerales para diversos usos, entre otros, para el empleo en el mejoramiento de suelos. Esto ha llevado a desarrollar diversos equipos a escala laboratorio que permiten realizar ensayos de producción de pelets, de diferentes materias primas minerales y granulometrías, probar las repuestas de diferentes agentes ligantes y ensayar otros productos no usados tradicionalmente en estos procesos. Se han ensayado, a nivel laboratorio, ligantes no tradicionales para este fin obteniendo buenos resultados tanto en los parámetros físico-mecánicos de los pelets logrados (tamaño, resistencia a la compresión, a la atrición o desgaste e impacto) como también en la velocidad de solubilización del producto en agua. Esto constituye una innovación de proceso muy importante ya que el costo de ligante representa entre 3 y 4 dólares por tonelada de pelets (lignil sulfonato y otros) y con el producto natural ensayado el costo por tonelada se reduce a centavos de dólar.
El proyecto se desarrollará en dos años. Ha comenzado a ejecutarse efectivamente a partir de mayo del corriente año, con la recepción del adelanto del subsidio de la SECTIP, aunque algunos avances se realizaron previo a esa fecha.