GUÍA PARA EL ALMACENAMIENTO, MANIPULACIÓN TRANSPORTE DE FERTILIZANTES MINERALES SÓLIDOS

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1 GUÍA PARA EL ALMACENAMIENTO, MANIPULACIÓN Y TRANSPORTE DE FERTILIZANTES MINERALES SÓLIDOS ABRIL DE 2007 e u r o p e a n f e r t i l i z e r m a n u f a c t u r e r s a s s o c i a t i o n

2 La siguiente tabla puede utilizarse para facilitar una búsqueda de los temas principales Aspecto o tema Número de capítulo Gama de productos y 5 materiales Propiedades 5 Peligros 6, 17 Recomendaciones de 9, 10, 11 almacenamiento Clasificación y legislación 7, 8 Mantenimiento 13 Materiales fuera de 12 especificaciones y defectuosos Transporte 7, 14 Seguridad 15, 16 Planes de emergencia 18 Entorno 17 Copyright 2007-EFMA ASOCIACIÓN EUROPEA DE FABRICANTES DE FERTILIZANTES AVE. E. VAN NIEUWENHUYSE 4

3 B-1160 BRUSELAS BÉLGICA

4 GUÍA PARA EL ALMACENAMIENTO, MANIPULACIÓN Y TRANSPORTE DE FERTILIZANTES MINERALES SÓLIDOS ÍNDICE 1. Introducción, alcance y objetivos 5 2. Administración de productos 7 3. Información general 8 4. Perspectiva histórica Propiedades generales Propiedades peligrosas Clasificación Legislación Métodos de manipulación y almacenamiento Recomendaciones y requisitos para el almacenamiento de todos los fertilizantes Recomendaciones y requisitos adicionales para el almacenamiento de fertilizantes clasificados (UN 2067 y 2071) Gestión de materiales complementarios y no conformes Mantenimiento de equipo y vehículos Transporte Prestaciones de seguridad y formación Seguridad Análisis de consecuencias y consideraciones medioambientales Procedimientos de emergencia Referencias Abreviaturas 67 ANEXOS 1 Clasificación de los fertilizantes de acuerdo con la ONU 2 Disposiciones de la directiva Seveso II 3 Lancetas Victor Preparado por EFMA abril de 2007 DESCARGO DE RESPONSABILIDAD: La información y explicaciones que se proporcionan en este documento se ofrecen de buena fe. La EFMA, sus miembros, asesores y su personal no asumen ninguna responsabilidad por pérdidas o daños resultantes del seguimiento de esta guía.

5 GUÍA PARA EL ALMACENAMIENTO, MANIPULACIÓN Y TRANSPORTE DE FERTILIZANTES MINERALES SÓLIDOS 1. INTRODUCCIÓN, ALCANCE Y OBJETIVOS 1.1 Esta guía está pensada para que la utilicen fabricantes, importadores, comerciales, distribuidores, agricultores y cualquiera que esté preocupado por el almacenamiento, manipulación y transporte de fertilizantes sólidos. Su propósito es promover la seguridad y preservar la calidad de los fertilizantes durante su almacenamiento, manipulación y transporte para salvaguardar la salud del personal y para evitar peligros para el medio ambiente. 1.2 Establece requisitos y recomendaciones para la manipulación y almacenamiento de los fertilizantes, especialmente de los que se basan en el NITRATO DE AMONIO. Los requisitos y recomendaciones se fundamentan en sus propiedades específicas. Todos los fertilizantes son materiales estables que presentan un riesgo mínimo cuando se almacenan, manipulan o transportan de forma correcta, ya sea a granel o envasados. Esta guía aconseja sobre las condiciones en que estas actividades pueden realizarse con seguridad. 1.3 La legislación relacionada con el almacenamiento de fertilizantes a granel o envasados es diferente en cada país. Esta guía puede servir como referencia para la preparación de normas y recomendaciones sobre seguridad en el almacenamiento, manipulación y transporte cuando no haya normativas nacionales. No obstante, hay que tener en cuenta que las normativas nacionales prevalecen sobre esta guía. 1.4 Esta guía es una revisión de la anterior publicación de APEA/IFA de 1992: «Handbook for the Safe Storage of Ammonium Nitrate Based Fertilizers» (ref. 1). Además de actualizar la información, EFMA ha ampliado el alcance de la guía. Ahora abarca todos los fertilizantes minerales sólidos y también cuestiones relacionadas con la seguridad. Los aspectos medioambientales se analizan con más detalle. Sugiere mejores formas de gestión con una lista de buenas prácticas y también recomienda acciones de emergencia y procedimientos de primeros auxilios. Pone énfasis en compartir conocimientos obtenidos de accidentes y recomienda que haya más información sobre ellos por todo el sector para facilitar este proceso. Esta guía no es válida para los siguientes productos: Fertilizantes líquidos (es decir, fluidos) Formas de nitrato de amonio de grado distinto al empleado en fertilizantes (por ejemplo, perlas de baja densidad) Fertilizantes orgánicos u orgánico-minerales. La gestión de materiales fertilizantes defectuosos y fuera de las especificaciones se detalla en dos documentos de EFMA por separado (ref. 2-3). Debido a ello, este tema se trata brevemente en el capítulo 12 de esta guía. Se aconseja a los lectores que los consulten debidamente. 1.5 Esta guía forma parte de la iniciativa de administración de productos de EFMA y, por tanto, precisa que las empresas participantes cumplan con sus recomendaciones. Además, se recomienda encarecidamente a todos los implicados en la distribución y uso de fertilizantes que sigan las indicaciones formuladas en esta guía. Si se hace rigurosamente, las recomendaciones reducirán el riesgo de accidentes y harán posible que los fertilizantes se almacenen y manipulen con seguridad. Se necesita una vigilancia constante para garantizar que las recomendaciones se sigan en todo momento. Habría que tener en cuenta que los fabricantes proporcionan hojas de datos de seguridad (llamadas también hojas de datos de seguridad de materiales en algunos países) para sus productos, y éstas contienen mucha información útil específica de ellos. 1.6 Esta guía se divide esencialmente en dos partes:

6 La primera parte proporciona información general, y constituye los capítulos 1 a 9. La segunda parte contiene recomendaciones y requisitos, desde el capítulo 10 al 18.

7 2. ADMINISTRACIÓN DE PRODUCTOS Aunque en el pasado la mayoría de los miembros de EFMA seguían diversos aspectos de la administración de productos por separado, en 2003 EFMA estableció un programa formal de administración de productos (Product Stewardship, PS) para sus miembros. Puede accederse al programa PS de EFMA desde su sitio web (ref. 4). La administración de productos en el sector de los fertilizantes garantiza que éstos y sus materias primas, aditivos y productos intermedios se procesen, fabriquen, manipulen, almacenen, distribuyan y utilicen de forma segura desde el punto de vista de la salud, la seguridad laboral y pública, el medio ambiente y la protección. El programa PS consta de una guía para la puesta en práctica de la administración de productos en las empresas que forman parte de EFMA a partir de estándares acordados por EFMA en relación con la producción, distribución, almacenamiento y utilización de fertilizantes. Se hace referencia a la legislación de la UE, a las prácticas del sector y a las mejores técnicas disponibles. Además, se precisa de auditorías independientes por parte de terceros. Esta guía forma parte del programa de administración de productos de EFMA.

8 3. INFORMACIÓN GENERAL 3.1 NUTRIENTES VEGETALES Los fertilizantes son sustancias que se utilizan para aumentar el rendimiento y calidad de los cultivos, ya que aportan nutrientes esenciales para las plantas, como nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). Hay tres nutrientes primarios y sus fuentes más habituales son el nitrato de amonio, la urea, el nitrato amónico cálcico y el sulfato de amonio (para el nitrógeno), diversos fosfatos (para el fósforo) y el cloruro de potasio, el sulfato de potasio y el nitrato de potasio (para el potasio). Los fertilizantes que sólo contienen uno de los nutrientes se llaman fertilizantes simples y los que contienen varios se denominan fertilizantes mixtos (que pueden ser complejos o mezclas; consulte el apartado 3.3 en la página siguiente). También hay otros elementos que necesitan las plantas, que se dividen en dos categorías: nutrientes secundarios y micronutrientes. Los nutrientes secundarios son el calcio (Ca), el magnesio (Mg), el sodio (Na) y el azufre (S). Los micronutrientes se necesitan en cantidades muy pequeñas (menos de 1 kg/ha), pero son esenciales en cualquier caso. En la UE, se cuentan como micronutrientes los siguientes elementos: hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn), boro (B), cobre (Cu), molibdeno (Mo) y cobalto (Co). En la normativa europea sobre fertilizantes (EC) nº 2003/2003 (ref. 5) se ofrecen varias definiciones relacionadas con los fertilizantes. 3.2 TIPOS DE PRODUCTOS Los fertilizantes comercializados actualmente como fertilizantes CE se detallan en la normativa europea nº 2003/2003. Puede que haya otros productos dependiendo de las normativas nacionales. Entre los principales tipos de fertilizantes comercializados actualmente en Europa se incluyen: Nitrato amónico (AN) Nitrato amónico cálcico (CAN) Urea Fertilizantes mixtos (como NP, NK, PK o NPK) Fertilizantes compuestos por sulfatos, como el sulfato amónico (AS), el nitrato de sulfato amónico (ASN) y mezclas de AN con sulfato cálcico/sulfato magnésico/caliza/dolomita Fertilizantes de fosfatos como el fosfato de monoamonio (MAP), el fosfato de diamonio (DAP), el superfosfato simple (SSP) y el superfosfato triple (TSP) Fertilizantes con contenido de potasio, como el nitrato potásico (NOP), el cloruro potásico (MOP) y el sulfato potásico (SOP). Para producir fertilizantes mixtos con los niveles necesarios de nutrientes, algunas de las sustancias que figuran arriba pueden procesarse juntas para producir perlas o gránulos complejos o pueden mezclarse físicamente (es decir, agregarse). Un gran número de fertilizantes mixtos se producen a partir de fertilizantes primarios básicos (por ejemplo: nitrato amónico, urea o fosfato de monoamonio) y materiales naturales (como fosfato de roca o cloruro potásico). Todos estos materiales no son necesariamente compatibles entre sí; algunos pueden provocar efectos indeseables cuando se mezclan con otros. Es necesaria una cuidada selección de los materiales originales, para lo cual EFMA ha publicado una guía (ref. 6). AN aporta nitrógeno fertilizante de dos formas: nitrato de acción rápida y amonio de actuación más lenta. Consulte el manual de EFMA «Understanding Nitrogen and its Use in Agriculture» sobre la comparación de los aspectos agronómicos y medioambientales del uso de estos fertilizantes.

9 3.3 DEFINICIONES Y EXPLICACIONES DE TÉRMINOS Pueden encontrarse definiciones de los diversos términos utilizados habitualmente en relación con los fertilizantes en EN (3 partes) (ref. 7) y en la normativa sobre fertilizantes de la UE EC2003/2003 (ref. 5). Aditivos Sustancias químicas añadidas a los fertilizantes en pequeñas cantidades para, entre otras cosas, facilitar los procesos de fabricación o mejorar sus valores agronómicos o parámetros de calidad (por ejemplo: apelmazamiento, estabilidad térmica, etc.). Sirvan como ejemplo de aditivos el sulfato de amonio, el nitrato de magnesio, el sulfato de aluminio y diversos productos registrados. Fertilizantes basados en nitrato amónico (AN) Fertilizantes que contienen nitrógeno tanto en forma de amonio (NH 4+ ) como en forma de nitrato (NO 3- ), con independencia de su fuente. Contenido de nitrato amónico (AN) Cantidad de nitrato de amonio que hay en un fertilizante, calculado a partir de iones de nitrato para los que hay un equivalente molecular de iones de amonio. Ejemplo 1: El contenido de nitrato amónico (AN) de un fertilizante que contiene un 7% de nitrógeno de nitrato y un 12% de nitrógeno amoniacal se calcula de la siguiente manera: Contenido de nitrógeno de nitrato derivado del nitrato de amonio = 7%. El nitrato de amonio contiene la misma cantidad de N de nitrato que de N amoniacal. Por tanto, el contenido de nitrógeno amoniacal = 7% Por tanto, el contenido total de nitrógeno procedente del nitrato amónico = 14%. Puesto que el nitrato amónico (NH 4 NO 3 ) contiene en total un 35% de nitrógeno, el contenido de nitrato amónico de este fertilizante es: 14 x 100 = 40% 35 La siguiente tabla muestra el contenido total de nitrógeno en fertilizantes derivados de AN: AN % N % Ejemplo 2: El contenido de nitrato amónico (AN) de un fertilizante que contiene un 60% de nitrato de potasio y un 40% de MAP puede calcularse de la siguiente manera: El nitrato de potasio no contiene nitrógeno amoniacal, pero sí un 13,86% de nitrógeno de nitrato. El MAP contiene, normalmente, un 11% de nitrato amoniacal, y, en cambio, nada de nitrógeno de nitrato.

10 Por tanto, en la mezcla hay: nitrógeno de nitrato procedente del nitrato de potasio: 60 x 13,86/100 o 8,3% nitrógeno amoniacal procedente de MAP: 40 x 11/100 o 4,4% El nitrógeno amoniacal es lo que limita, ya que hay menos en comparación con el nitrógeno de nitrato. Por tanto, el nitrógeno total del AN = 2 x 4,4 = 8,8%. De ahí, el contenido de nitrato amónico equivalente calculado para el fertilizante = (8,8/35) o 25,14%. Fertilizante agregado Fertilizante obtenido por la mezcla de varios fertilizantes, sin reacciones químicas. Clasificado Clasificado se utiliza en esta guía para describir productos fertilizantes o sustancias relacionadas que están clasificados como peligrosos según la normativa de transporte de la ONU en categorías como oxidante (clase 5.1). Materiales o agentes de recubrimiento Aditivos que se aplican a la superficie de las partículas de fertilizante para mejorar los parámetros de calidad, como la humidificación, el apelmazamiento, la formación de polvo y la fluidez. Material combustible Cuando se utilizan en la legislación, «material combustible» y «material totalmente combustible» hacen referencia a la cantidad total de material combustible orgánico e inorgánico (como azufre elemental) presente en el producto y expresado como carbono. NOTA: Las demás referencias al material combustible utilizadas en esta guía se aplican a materiales comunes como el petróleo, el gasóleo, el queroseno, la pintura, la madera, los desechos orgánicos, la paja, el grano, el azufre elemental, etc. Fertilizante complejo Los fertilizantes mixtos, obtenidos por reacciones químicas, disolusción o, en caso de que estén en estado sólido, por granulación, poseen un contenido declarable de al menos dos de los nutrientes primarios. NOTA: En estado sólido, cada gránulo contiene todos los nutrientes, aproximadamente en la composición indicada. Fertilizante mixto Fertilizante compuesto por un contenido declarable de al menos dos de los nutrientes primarios y obtenido por química, por mezcla o por una combinación de ambos. Humedad relativa crítica (CRH) Valor de la humedad relativa del aire de alrededor, por encima del cual el material absorbe la humedad y por debajo del cual no lo hace. Densidad (kg/m 3 ) La densidad se expresa y mide de varias formas diferentes; los tipos principales se indican a continuación: Densidad aparente (suelto)

11 Relación entre masa y volumen de un material que haya sido depositado libremente en un contenedor en condiciones especificadas con claridad [EN 12944] (ref. 7). Densidad aparente (compactado) Relación entre masa y volumen de un material que haya sido depositado en un contenedor y compactado en condiciones especificadas con claridad [EN 12944] (ref. 7). Densidad de material Relación entre masa y volumen del material incluido dentro de la superficie de las partículas [EN ] (ref. 7). Densidad de envasado (también llamada de carga) Relación entre masa y volumen de un material después de que un tubo haya sido llenado con él con compactaciones intermitentes, como por ejemplo, en la prueba de resistencia a las explosiones de la UE (ref. 5). Protección de estibación Lo que se coloca bajo la carga para proteger el fertilizante de daños por humedad. NOTA: La protección de estibación ideal son palés de madera, puesto que elevan la carga y permiten la circulación del aire, lo que contribuye a eliminar la humedad. Relleno Material sin valor nutritivo primario que se añade principalmente para ajustar el contenido final de nutrientes de los fertilizantes a los niveles especificados. NOTA: Entre los rellenos figuran el carbonato cálcico, la dolomita y el sulfato cálcico (yeso, anhidrita). Algunos de ellos pueden contener nutrientes secundarios (S, Mg, Ca, etc.) o tener efectos beneficiosos, como, por ejemplo, en el ph del suelo o en la estabilidad térmica y propiedades de detonación del nitrato amónico. Materiales inertes Rellenos o aditivos que no afectan a las propiedades químicas del nitrato amónico (por ejemplo: arcilla y arena). Materiales fertilizantes no conformes Materiales que no cumplen las características del producto final buscado en el momento de la producción o almacenamiento (si es aplicable) o durante la comercialización. NOTA: Incluyen tanto materiales defectuosos como fuera de las especificaciones, definidos a continuación. Fundamentalmente, incluyen todo lo que no son los productos comercializados. Productos fuera de las especificaciones Productos que no cumplen con las especificaciones químicas y físicas. NOTA: Para los fertilizantes se especifican diversas características químicas y físicas en relación con la calidad o la seguridad para su fabricación o comercialización. Entre ellas se incluyen, por ejemplo, el contenido de nutrientes, el nivel de humedad, el tamaño de las partículas, el ph, el contenido de estabilizadores, la presencia de concentraciones prohibidas de metales pesados, cloro y carbono, la densidad aparente, la retención de aceite (porosidad), el color, el apelmazamiento, la detonabilidad y la capacidad de autodescomposición. Durante la producción, si se incumplen los controles del proceso, es posible que se obtengan productos que no satisfagan alguna de estas especificaciones. También pueden producirse cambios durante el almacenamiento y posterior manipulación que alteren las especificaciones del producto. Entre estos cambios se incluyen, por ejemplo, el aumento de la humedad, la degradación física, el apelmazamiento y la contaminación. La mayor parte de estos cambios no tienen un impacto muy destacable en los posibles peligros de los productos; suelen ocasionar problemas de calidad. En esta guía, estos materiales se describen como productos fuera de las

12 especificaciones. Por tanto, no significa que el producto sea inseguro o imposible de vender. Es posible que pueda venderse como un fertilizante de especificaciones distintas o para una aplicación diferente, o es posible que pueda reciclarse o reelaborarse dentro del proceso. Materiales defectuosos Productos que están fuera de especificaciones o se han deteriorado durante el almacenamiento o manipulación hasta tal punto que pueden considerarse potencialmente peligrosos. NOTA: No pueden venderse como fertilizantes y es posible que haya que tratarlos para que sean seguros. Entre ellos se cuentan, por ejemplo, los que contienen un nivel de materiales combustibles mayor de lo permitido, los que se han deteriorado físicamente en partículas finas y podrían fallar, si es aplicable, en las pruebas de resistencia a las explosiones, y aquellos productos excesivamente contaminados con sustancias reactivas. Contenido de nutrientes Expresión del contenido de nutrientes primarios en forma de porcentaje de N (nitrógeno), P 2 O 5 (fósforo) (en algunos países, en porcentaje de P) y K 2 O (potasio) (en algunos países, en porcentaje de K). P2O5 x 0,44 = P K2O x 0,83 = K SO3 x 0,40= S Estabilizadores Grupo particular de aditivos que pueden añadirse a fertilizantes basados en nitrato de amonio para mejorar su estabilidad frente al deterioro por fluctuaciones en la temperatura durante el almacenamiento y transporte. Fertilizante simple Fertilizante de nitrógeno, fósforo o potasio con un contenido declarable de sólo uno de los nutrientes primarios. NOTA: En la normativa de transporte de la ONU se utiliza «de tipo nitrógeno» para los fertilizantes simples. Fertilizantes de tipo A, B y C Descripciones aplicadas en el pasado a partir de la clasificación de los fertilizantes. El tipo A hace referencia a los oxidantes (clase 5.1); el tipo B se utilizaba para los que tienen capacidad de autodescomposición (clase 9), y el tipo C para los que no están clasificados como peligrosos. En algunos países (por ejemplo Holanda y Alemania), se utiliza esta terminología, pero las definiciones son distintas. Estas descripciones no se utilizan en esta guía y las categorías principales se basan en el sistema de clasificación de la ONU (véase el capítulo 7). 3.4 CUESTIONES DE CALIDAD Y MUESTREO Calidad Los fertilizantes se fabrican normalmente como productos de gran calidad en forma de perlas o gránulos para que propaguen con eficacia. En la manipulación y almacenamiento de los fertilizantes, es importante garantizar que se mantiene la calidad hasta el momento de la utilización: es decir, sin aumento de humedad, sin apelmazamiento, sin contaminación y con el menor polvo posible. Es importante que las mezclas no tengan secreciones durante el almacenamiento, manipulación y transporte para garantizar una aplicación uniforme de los nutrientes. Esto también se aplica a fuentes de micronutrientes.

13 Muestreo Es importante obtener una muestra representativa con fines analíticos y de calidad. Es preferible conseguir la muestra de una corriente móvil a recogerla de un montón o de un saco. En la ref. 8 se da más información. Hay que consultar la guía adecuada. 3.5 PRINCIPIOS BÁSICOS Deben darse los siguientes principios subyacentes para el cumplimiento de los objetivos enumerados en el apartado 1.1. No se muestran en ningún orden específico de prioridad. Evitar la contaminación de partículas extrañas de cualquier tipo, y, en especial: materia combustible, azufre elemental, productos agroquímicos como herbicidas, materiales orgánicos, aceites y grasas, ácidos y álcalis. Evitar mezclar fertilizantes incompatibles por razones de seguridad o calidad (por ejemplo: AN y urea en estado sólido). Para obtener una información detallada, consulte la guía de EFMA para ver la compatibilidad de la mezcla de materiales (ref. 6). Evitar la cercanía al fuego. Almacenar lejos de fuentes de calor y evitar el calentamiento. Prestar atención a las indicaciones sobre el fuego. Evitar la combinación de calor y confinamiento. Almacenar lejos de explosivos. No utilizar explosivos para romper fertilizante apelmazado. Evitar el aumento de la humedad. Llevar a cabo unas buenas prácticas en la organización. Proteger las provisiones y los vehículos relacionados de accesos sin autorización. Llevar a cabo auditorías y acciones correctivas en caso de que sea necesario. En la selección de lugares de almacenamiento, habrá que prestar especial atención a lo siguiente: Cumplir la legislación nacional pertinente. Proximidad a posibles fuentes de fuego y explosiones. Cercanía a centros de población, hospitales, colegios, etc. Peligro de contaminación del agua, como, por ejemplo, corrientes acuáticas y canales, con el agua utilizada para apagar incendios. Peligro de robo, acceso sin autorización y violación de seguridad. 3.6 INFORMACIÓN SOBRE ACCIDENTES Aprender de los accidentes sucedidos a los demás es importante para mejorar la seguridad. EFMA admite este hecho, y ha puesto en marcha una estrategia de información sobre accidentes para sus miembros que les urge a dar parte de sus accidentes a EFMA. La información sobre accidentes pasa a otros miembros y EFMA analiza los datos reunidos de los accidentes para determinar unas prácticas más seguras.

14 4. PERSPECTIVA HISTÓRICA El AN es una valiosa sustancia que se utiliza en la agricultura y en aplicaciones industriales. Se produce en diversas formas físicas adecuadas para cada aplicación específica, como, por ejemplo, perlas o gránulos de alta densidad para fertilizantes, perlas de baja densidad para explosivos y una solución de AN para la fabricación de N 2 O. Aunque se use directamente como fertilizante de nitrógeno, para la industria de los explosivos es una materia prima para la producción de mezclas de nitrato de amonio y fueloil (ANFO). La producción mundial de AN para fertilizante está cercana a los 25 millones de toneladas al año. La producción mundial de AN para usos industriales es de alrededor de 10 millones de toneladas al año. El nitrato de amonio no se da en la naturaleza en forma mineral, se produce de forma química. En el periodo de , se producían mezclas de AN y AS con caliza como fertilizantes comerciales. Estas mezclas de AN/AS se apelmazaban mucho y se utilizaban explosivos para romper los montones; esto desembocó en la tragedia de Oppau (véase la tabla 1). Al terminar la Segunda Guerra Mundial, las plantas de AN en EE.UU. que lo producían para munición comenzaron a aplicar cera al AN simple para evitar el apelmazamiento y a vender el producto para usos agrículas; esta práctica llevó al desastroso accidente de Texas City en Consulte la tabla 1, donde se enumeran otros accidentes de gran mortalidad (ref. 9 y 10). Después del accidente de Texas City, se emprendió una minuciosa investigación para desarrollar productos seguros. Tabla 1 Destacados accidentes de gran mortalidad Fecha Lugar 1921 Oppau (Alemania) 1942 Tessenderloo (Bélgica) 1947 Texas City (Texas, EE.UU.) 1947 Brest (Francia) 2001 Toulouse (Francia) 2004 Michailesti (Rumania) Descripción Explosión de fertilizante AN-AS al utilizar un detonante para romper el apelmazamiento. Más de 500 víctimas. El uso de explosivos provocó una detonación en un depósito de AN. Más de 100 víctimas. Un cargamento de AN recubierto de cera en dos buques explotó a raíz de un incendio. Más de 600 víctimas. Un cargamento de AN recubierto de cera en un buque explotó a raíz de un incendio. 21 víctimas. Un depósito de materiales con AN de alta y baja densidad y carente de conformidad explotó sin un incendio previo o descomposición apreciable. 30 víctimas. Un incendio en un camión que transportaba fertilizante de AN en sacos desembocó en una explosión. 19 víctimas. El desarrollo de un tratamiento contra el apelmazamiento y de procesos de perlado / granulación seguros a comienzos de los años cincuenta, combinados con una guía más clara de buenas prácticas, contribuyó a disparar la producción a gran escala de AN de alta densidad en forma de perlas o gránulos para su uso como fertilizante nitrogenado. Este producto tiene una gran resistencia a las explosiones y su historial de seguridad es muy bueno. No ha habido grandes explosiones originadas por estos productos fertilizantes almacenados en los últimos 50 años. (La explosión que tuvo lugar en un almacén de la planta de Cherokee Nitrogen, en EE.UU., en 1974, sólo afecto a unas pocas toneladas de AN y no hubo víctimas mortales). Sin embargo, ha habido varias explosiones durante el transporte en los últimos años.

15 5. PROPIEDADES GENERALES En este capítulo se analizan las propiedades físicas y químicas de los fertilizantes principales. No se ofrecen los datos de todas las propiedades (forma cristalina, ph, higroscopicidad, conductividad térmica, etc.) para cada material, ya que dichos datos son difíciles de conseguir. Los datos principales de salubridad y toxicidad se presentan brevemente en el capítulo 6 y para obtener una información más detallada hay que remitirse a las hojas de datos de seguridad de materiales del productor. 5.1 NITRATO AMÓNICO (AN) Fórmula molecular: NH4NO3 Peso molecular: 80 Número CAS: Número EINECS: Contenido total de N: 35% El nitrato amónico puro es un sólido cristalino blanco con el punto de fusión en 169,6 C. No existe un auténtico punto de ebullición, ya que la descomposición comienza a tener lugar antes de que se alcance la ebullición. Formas cristalinas El AN se da en cinco formas cristalinas estables diferentes en estado sólido. Las principales transiciones se resumen en la tabla 2 (ref. 11). Estas transiciones vienen acompañadas por los cambios de volumen que se muestran en la figura 1. De especial interés para el sector de los fertilizantes es el cambio que se produce a 32 C, que está acompañado por un importante aumento del volumen (aproximadamente del 3,6%) conforme sube la temperatura. En condiciones de almacenamiento, si la temperatura sobrepasa los 32 C y el material atraviesa ciclos de cambios de temperatura, los cambios de densidad resultantes pueden provocar que el producto se desintegre en partículas finas. (Como consecuencia, la densidad aparente se reduce y los sacos pueden hincharse). Para evitarlo, pueden añadirse determinados estabilizadores (nitrato de magnesio, sulfato de aluminio, etc.), que desplazan la transición a una temperatura superior que implica un menor cambio de volumen, como puede verse en la figura 1. A esto se le llama estabilización térmica (ref. 9 y 11). Tabla 2 Formas cristalinas del AN Forma Sistema cristalino Intervalo de temperatura ( C) Volumen específico (cm 3 /g) Densidad (1) (g/cm 3 ) Líquido >169 0,697 1,435 Estado I Cúbico De 169,6 a 125,2 0,642-0,627 1,563-1,595 Estado II Tetragonal De 125,2 a 84,2 0,612-0,603 1,634-1,658 Estado III Romboidal De 84,2 a 32,3 0,613-0,605 1,631-1,653 Estado IV Romboidal De 32,3 a -18 0,582-0,572 1,718-1,748 Estado V Tetragonal <-18 0,589 1,698 (1) La densidad es lo inverso del volumen específico. Figura 1 Efecto de la temperatura en la densidad y las formas cristalinas de AN [Consta figura]

16 Densidad La densidad de material del AN sólido (bloque cristalino) es de kg/m 3 a temperatura ambiente. Tal y como se describe en el apartado 3.3, la densidad de las perlas / gránulos puede medirse y expresarse de varias formas (de material, aparente [suelto y compactado, ref. 7] y de envasado). En las pruebas de resistencia a las explosiones CE se indica un procedimiento de llenado del tubo que supone compactarlo de acuerdo con el método especificado. La densidad aparente medida de esta forma se llama densidad de envasado en la normativa correspondiente (ref. 5). Cuando se indique la densidad hay que especificar el tipo y el método usado para determinarla. Los fertilizantes en perlas o gránulos tienen unas densidades aparentes sueltas entre 850 y kg/m 3, que dependen en la fuente de los materiales y del proceso de fabricación empleado. A continuación se ofrecen unos valores indicativos de la densidad aparente para algunos de los productos principales basados en AN. AN 0,85-1,0 CAN 0,90-1,05 AN+CaSO4 0,95-1,1 NPK 0,90-1,1 Higroscopicidad y humedad relativa crítica Los fertilizantes basados en AN, al igual que muchos otros fertilizantes, son higroscópicos y, por tanto, tienden a absorber la humedad de la atmósfera (dependiendo de la humedad relativa) si están expuestos. Esto puede provocar el deterioro del producto, que se observa como apelmazamiento o formación de polvo. Los efectos de la temperatura en la humedad relativa crítica el contenido correspondiente de vapor de agua en el aire se resumen en la tabla 3. Tabla 3 Influencia de la temperatura en la humedad relativa crítica del nitrato amónico T ( C) % Humedad crítica relativa de AN 75,3 69,8 66,9 62,7 59,4 52,5 48,4 g H2O/kg Aire seco en la temperatura indicada y humedad relativa La humedad relativa crítica de los fertilizantes basados en nitrato amónico está afectada por el resto de los materiales originales, los componentes de la mezcla y los aditivos que pudiesen estar presentes. En las referencias 6, 11 y 12 se dan datos relevantes. En la referencia 12 se muestran los cambios en la humedad relativa crítica cuando se realizan mezclas. Solubilidad El AN es muy soluble en agua y absorbe calor cuando se disuelve, lo que dificulta diluir grandes cantidades en agua con rapidez. En la siguiente tabla se muestra la solubilidad a diferentes temperaturas. Tabla 4 Comparación entre solubilidad y temperatura (ref. 10) T ( C) Solubilidad (g/100 g agua) Porcentaje en peso del AN 66,1 73,3 80,2 85,9 91,0 94,7 97,4

17 Conductividad térmica El AN tiene una conductividad térmica muy baja: 0, cal/s cm C (AN granular 33,5%, 0,35% H 2 O, densidad 0,965, medida a 18 C) (ref. 11); puede producir un buen efecto aislante. Esto tiene importancia en situaciones en las que se genera calor por fricción (como una cinta transportadora en movimiento) en contacto con montones de AN o polvo de AN. Es posible que este calor no se disipe fácilmente y, por tanto, pueda producirse un calentamiento local, descomposición o combustión de materiales presentes. Propiedades químicas El AN tiene propiedades oxidantes, y, por tanto, contribuye a la combustión de los materiales combustibles, y posibilita que quemen incluso en ausencia de aire. Al calentarse se descompone a través de varias reacciones. Para obtener más información, consulte el apartado 6.1. ph Es una práctica industrial habitual expresar el ph del AN como una solución del 10% del peso en agua a 25 C. De acuerdo con esta práctica, el ph de una solución neutra de AN no es 7, sino aproximadamente 4,5. Si se mide el ph con concentraciones o temperaturas diferentes, se obtendrán diferentes valores, y dichos valores tienen que ajustarse de forma adecuada. El ph de un fertilizante de AN debe estar por encima del punto neutro, es decir, el producto no debe ser ácido, ya que la acidez origina una lenta descomposición que puede afectar negativamente al envasado SULFATO AMÓNICO (AS) Fórmula molecular: (NH4)2SO4 Peso molecular: 132 Número CAS: Número EINECS: Contenido de N: 21%, y contenido de S: 24% (SO3 60%) El AS es una fuente importante de azufre en la agricultura además de aportar nitrógeno. La pureza de los sulfatos amónicos para uso comercial depende del proceso de producción. Por ejemplo, el sulfato amónico producido a partir de gas de horno de coque, de amoniaco y ácido sulfúrico, de síntesis orgánicas (en especial de caprolactam) y de yeso, amonio y dióxido de carbono, puede mostrar distintos niveles y tipos de impureza. El contenido en agua suele ser normalmente menor del 0,2% en peso. Dependiendo de las impurezas presentes, los cristales de sulfato amónico pueden ser blancos, incoloros o marrones grisáceos. Sus tamaños normales son: entre 0,5-1,5 mm, 2 mm y 3 mm (los tamaños mayores son principalmente para las mezclas a granel). Forma cristalina En el intervalo de temperatura entre -20 y +160 C, el sulfato amónico existe en una sola forma cristalina, y, por tanto, no muestra transiciones de estado. La sal no forma hidratos. Densidad La densidad de material del sulfato amónico es de unos kg/m 3 (a 20 C). La densidad aparente suelta suele ser kg/m 3 (a 20 C), en un intervalo entre kg/m 3.

18 Las densidades aparentes sueltas y los tamaños medios de partícula de tres tipos comercializados son las siguientes: Cristalino d50: 1,1 mm, densidad kg/m 3 Granular d50: 2,0 mm, densidad kg/m 3 Granular d50: 3,3 mm, densidad kg/m 3 Higroscopicidad Aunque menos higroscópico que las sustancias basadas en nitrato amónico, el sulfato amónico tiende a apelmazarse, dependiendo de diversos factores como el contenido en agua, la temperatura de almacenamiento inicial y la duración del almacenamiento. Los cristales de sulfato amónico que no se utilicen para posteriores procesamientos pueden protegerse del apelmazamiento mediante la aplicación de pequeñas cantidades (< 0,2%) de tensoactivos. El sulfato amónico puede almacenarse en un ambiente normal sin que se absorba humedad. Sin embargo, puede atraer humedad del aire si la humedad relativa es superior al 80% a 30 C. Esta capacidad de absorber humedad aumenta significativamente si hay pequeñas cantidades de ácido sulfúrico en el producto. Solubilidad La solubilidad como función de la temperatura se muestra en la tabla que figura a continuación (ref. 13a, 13b, 13c). La solución es endotérmica y, en la ref. 13b se muestran varios valores para el calor de la solución en condiciones diferentes, todos entre +6 y +10 kj/mol. Tabla 5 Solubilidad del sulfato amónico T ( C) Solubilidad (g/100 g 72,7 75,4 81,.2 87,4 94,1 103,3 113,7 124,7 agua) Porcentaje en peso del AN 42,1 43,0 44,8 46,6 48,5 50,8 53,2 55,5 Propiedades químicas La presión del vapor de amoniaco del sulfato de amonio anhidro puro es despreciable hasta los 80 C aproximadamente. Sin embargo, por encima de 80 C y a temperaturas inferiores en presencia de agua, puede liberarse amonio. El valor de ph del sulfato amónico cristalino puro es de 5 a 100 g/l y 20 C. El punto de fusión del sulfato amonio está aproximadamente en los 350 C, aunque la descomposición comienza a los 235 C, muy por debajo de la temperatura anterior (ref. 14). Si no está seco, el sulfato amónico resulta muy corrosivo en la naturaleza para el acero de construcción y el cemento. Debido a la pérdida de amoniaco, primero se forma bisulfato amónico y se liberan pequeñas cantidades de ácido sulfúrico, lo que provoca el efecto corrosivo. Como materiales de construcción se prefieren el acero inoxidable, la madera o aleaciones especiales. El sulfato amónico puede utilizarse como fertilizante simple de nitrógeno y como componente para la producción de fertilizantes agregados o complejos. 5.3 UREA Fórmula molecular: (NH2)CO(NH2) Peso molecular: 60 Número CAS:

19 Número EINECS: Contenido de N: 46,5% La urea es un sólido cristalino blanco con el punto de fusión en 133 C. No existe un auténtico punto de ebullición, ya que la descomposición comienza a tener lugar antes de que se alcance la ebullición. Su olor es ligeramente amoniacal. Forma cristalina La urea posee dos formas cristalinas: en forma de aguja y prisma romboidal. Densidad La densidad de material de la urea (bloque cristalino) es de kg/m 3 a temperatura ambiente. Los productos fertilizantes a la venta tienen forma de perla o gránulo, con densidades aparentes sueltas habitualmente en el intervalo entre 700 y 800 kg/m 3. La densidad aparente compactada se encuentra entre 820 y 950 kg/m 3, dependiendo del tamaño de las partículas. Higroscopicidad La urea es higroscópica. Su humedad relativa crítica se indica en la tabla que hay a continuación (ref. 15). Tabla 6 Humedad relativa crítica de la urea T ( C) CRH % 81,8 79,9 80,0 75,8 72,5 68,0 62,5 Con el fin de evitar la absorción de humedad, el apelmazamiento o la formación de polvo, los fertilizantes de urea pueden tratarse con protectores internos o externos. Solubilidad La urea es muy soluble en agua. En la siguiente tabla se muestra su solubilidad a diferentes temperaturas. Tabla 7 Solubilidad de la urea T ( C) Solubilidad (g/100 g agua) Porcentaje en peso del AN Conductividad térmica La urea tiene una conductividad térmica muy baja, puede proporcionar un buen efecto aislante. El valor para los cristales es de 0,8 J/s cm K gradiente o 0,191 cal/s cm C gradiente (ref. 16). Propiedades químicas La urea en sí no es combustible. Al calentarse se descompone y emite amoniaco y dióxido de carbono. ph El valor de ph de una solución acuosa (100 g/l) a 20 C se encuentra entre 9 y NITRATO POTÁSICO Fórmula molecular: KNO3 Peso molecular: 101 Número CAS:

20 Número EINECS: Contenido de N: 13,86%, y contenido de K2O: 46,6% El nitrato potásico también se conoce como nitrato de potasio. En su forma pura es un sólido cristalino con un punto de fusión cercano a los 334 C. Su punto de ebullición se estima en 400 C, pero la descomposición tiene lugar antes de que se alcance esta temperatura. Formas cristalinas El nitrato potásico cristaliza a partir de soluciones acuosas en forma de prismas romboidales incoloros y a partir de soluciones ácidas en forma de romboedros. La forma romboidal es metaestable a temperaturas normales, y al calentarla por encima de 128 C pasa a una forma trigonal-romboédrica. Densidad La densidad de material del KNO 3 sólido es de kg/m 3 a 16 C. Esta sustancia se comercializa tanto en forma granular como cristalina, con una densidad aparente suelta entre y kg/m 3. Higroscopicidad El nitrato potásico no es muy higroscópico; su valor de humedad relativa crítica es de 90,5 a 30 C (ref. 12) y de 92,3 a 20 C (ref. 11). Solubilidad El nitrato potásico es muy soluble en agua. La solubilidad a diversas temperaturas se muestra a continuación (ref. 17). Tabla 8 Solubilidad del nitrato potásico T ( C) Solubilidad (g/100 g agua) 13,3 31,6 63,9 110,0 169,0 246,0 Porcentaje en peso 11,7 24,0 39,0 52,4 62,8 71,1 Propiedades químicas El nitrato potásico tiene un valor de ph de aproximadamente 7 a 25 C. El nitrato potásico es un oxidante que reacciona a altas temperaturas con materiales combustibles y reductores. Facilita la combustión de materiales combustibles incluso en ausencia de aire. Por encima de 400 C se descompone y libera óxidos de nitrógeno. 5.5 NITRATO SÓDICO Fórmula molecular: NaNO3 Peso molecular: 85 Número CAS: Número EINECS: Contenido de N: 16,47%, y contenido de Na: 27% Forma cristalina El nitrato sódico es un sólido cristalino blanco. Densidad Su densidad aparente suelta es de kg/m 3. Higroscopicidad

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