Otimização da Produção de Agentes de Suspensão Protetores de Nutrientes à Base de Cobre

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Este estudo otimizou o processo de preparação de agentes protetores nutricionais em suspensão à base de cobre usando um moinho de areia através de planejamento e análise experimental. Quatro fatores-chave foram investigados: fração mássica da lama, velocidade de moagem, relação entre a massa do meio de moagem e o tempo de moagem. O objetivo era melhorar a suspensão e a estabilidade desses agentes, vitais para a proteção das culturas. Os resultados revelaram condições ótimas e forneceram subsídios para a produção de protetores nutricionais à base de cobre.

Introdução

Os protetores nutricionais à base de cobre desempenham um papel crucial na proteção das culturas contra várias doenças. Eles consistem principalmente de hidróxido de cobre, um agente potente usado em uma variedade de aplicações agrícolas. O desenvolvimento de agentes de suspensão eficientes é essencial para garantir a dispersão e adesão eficazes de compostos à base de cobre nas superfícies das plantas. Este trabalho teve como objetivo otimizar o processo de produção de agentes protetores nutritivos à base de cobre utilizando um moinho de areia, uma etapa fundamental na sua fabricação.

Materiais e Métodos

1. Materiais:

• Composição de protetores nutricionais à base de cobre: hidróxido de cobre (60%), ureia (32%), agente umectante EFW (2%), dispersante D-425 (3%) e outras cargas (3%).

• EFW e D-425 foram adquiridos da AkzoNobel Shanghai Co., Ltd.

2. Instrumentos e Equipamentos:

• Moinho de areia de dispersão experimental SFJ400 (câmara de 2 L, diâmetro de disco de 400 mm).

• Contas de óxido de zircônio (2,5-3,0 mm) como meio de moagem.

• BT-9300H laser analisador de tamanho de partículas (Dandong Baite Instrument Co., Ltd.).

3. Métodos Experimentais:

• Planejamento experimental ortogonal (L9(34)) com quatro fatores em três níveis.

• Experimentos unifatoriais para identificar condições ideais de moagem.

• Avaliação de indicadores de desempenho do produto, incluindo valores D50 e D97, área de superfície específica e taxa de suspensão com base em normas relevantes.

Resultados e Discussão:

1. Efeitos de Fatores em Experimentos Ortogonais:

• A velocidade de moagem exerceu a influência mais substancial sobre o tamanho das partículas.

• A relação entre a massa do meio de moagem e da lama afetou significativamente a área superficial específica.

• A fração mássica do chorume teve um pequeno impacto tanto no tamanho das partículas quanto na área superficial específica.

2. Efeitos de fatores individuais no tamanho das partículas e na área superficial específica:

   2.1. Efeitos da fracção mássica do chorume:

   2.2. Efeitos da velocidade de moagem:

   2.3. Efeitos da relação mássica meio/lama de moagem:

   2.4. Efeitos do Tempo de Moagem:

• Tempos de moagem mais longos diminuíram o tamanho das partículas, aumentaram a área de superfície específica e melhoraram a eficiência da moagem.

• Após 80 minutos de moagem, tanto o tamanho de partícula quanto a área superficial específica permaneceram estáveis.

• Uma proporção de 1,5:1 reduziu o tamanho das partículas e aumentou a área superficial específica.

• Aumentos adicionais na razão tiveram efeitos mínimos sobre o tamanho das partículas e a área superficial específica.

• Velocidades de moagem mais altas (até 1.500 rpm) levaram a mudanças notáveis no tamanho das partículas e na área de superfície específica.

• Além de 1.500 rpm, o tamanho das partículas e a área superficial específica estabilizaram.

• Aumento da fração mássica do chorume minimamente impactado granulometria.

• A área de superfície específica excedeu consistentemente 4.000 m2/kg em todas as frações de massa testadas.

3. Condições ideais de moagem e indicadores de desempenho do produto:

• Condições ótimas: fração mássica da lama de 60%, velocidade de moagem a 1.500 rpm, relação massa-meio de moagem de 1,5:1 e tempo de moagem de 80 minutos.

• Nessas condições, a taxa de suspensão excedeu consistentemente 90%, atendendo às normas relevantes para agentes de suspensão de hidróxido de cobre em termos de taxa de suspensão, dispersibilidade, adaptabilidade à água e resistência à temperatura da água.

Conclusão

Este estudo otimizou com sucesso o processo de produção de agentes protetores nutritivos à base de cobre usando um moinho de areia. Investigando fatores-chave, identificamos condições ótimas para a produção de agentes altamente eficazes. As descobertas fornecem informações valiosas sobre a produção eficiente em termos de recursos e ecológica de protetores de nutrientes à base de cobre, oferecendo inúmeros benefícios para a proteção de cultivos e a agricultura.