Rotas de Produção de Fertilizantes Granulados Matérias-primas, receitas de processo e banco de rochas fosfáticas
Do enxofre e da rocha ao grânulo. Base primária transcrita do scan íntegro do KEMWORKS Pocket Fertilizer Manual: 54 rochas fosfáticas (numeração do anexo até a pg. 7), com cabeçalho completo de óxidos e uma visão separada de microelementos (26 rochas, pg. 8–9) — dash interativo, receitas por tonelada e fatores de conversão.
KEMWORKS · Pocket Fertilizer ManualVan Kauwenbergh · 1997 (Cd & minor elements)British Sulphur Corp. · raw material req.USGS · MCS 2025IPT / EMBRAPA
O grânulo que chega ao campo é o elo final de uma cadeia que começa em minas e refinarias. Compreender a matéria-prima é compreender o custo, o risco e a estratégia. No Brasil, essa cadeia é definida por uma dependência externa estrutural.
86,8%
Dependência de importação — NPK
Oferta líquida 2025 (49,9 Mt)
~95%+
Nitrogenados importados
Ureia ≈ 100% importada
~70%
Fosfatados importados
Apesar de rocha nacional
~95%
Potássicos importados
Maior vulnerabilidade
Leitura estratégica: a dependência não é homogênea. O potássio é o elo mais frágil; o nitrogênio é refém do preço do gás natural; o fósforo é o menos exposto — mas com uma pegadinha: a rocha nacional é ígnea, de baixa reatividade, e por isso depende de enxofre importado para ser acidulada. O custo com fertilizantes representa, em média, ~23% do custo total de soja, milho e algodão (Conab, 2024).
O que há de novo na v3 (base KEMWORKS)
◆ Banco de rochas
Aba Rochas Fosfáticas com duas visões: análise de óxidos (cabeçalho completo, 20 colunas, numeração do anexo) e microelementos (Cl a Se). Busca, filtro e ordenação.
P · Receitas & minerais
Receitas de matéria-prima por tonelada (ácido fosfórico, SSP, TSP, MAP, DAP), minerais fosfatados e fatores de conversão P₂O₅↔BPL↔P.
N · Receitas & energia
Receitas de amônia, ácido nítrico, ureia, nitrato e sulfato de amônio + valores caloríficos dos energéticos.
K · Minerais potássicos
Tabela de minérios de potássio (silvita a alunita) com teor de K₂O e fatores K↔K₂O.
Dependência de importação por nutriente — Brasil
Fonte: ABISOLO/oferta líquida 2025; Insper Agro Global (2025); Poder360 (2026). Valores aproximados de referência.
Rotas químicas e especificações (IPT/Cekinski 1990; KEMWORKS) são estáveis no tempo. As receitas de matéria-prima e análises de rocha são transcritas diretamente do KEMWORKS. Dados de mercado, reservas e dependência foram atualizados por pesquisa (USGS 2025, ABISOLO, SECEX). Faixas e pesos qualitativos de custo refletem literatura de processo CONSENSO BASEADO EM LITERATURA AGRONÔMICA. As análises de rocha foram transcritas do scan íntegro; onde ainda aparece n.d., o valor simplesmente não consta na fonte (rocha não analisada para aquele elemento) — não foi estimado.
A química do fósforo é a química do ataque ácido à rocha. Toda a família nasce da apatita, atacada por ácido sulfúrico ou fosfórico — por isso o fósforo é indissociável do enxofre. Esta aba traz as receitas KEMWORKS por tonelada, os minerais fosfatados e a intensidade de enxofre de cada fonte.
2,8 t
H₂SO₄ por t de P₂O₅ (ác. fosfórico úmido)
KEMWORKS — via ácido sulfúrico
~0,92 t
Enxofre por t de P₂O₅
Derivado: 2,8 × 32/98
3,3 t
Rocha (70% BPL) por t de P₂O₅
KEMWORKS — processo úmido
47,5 Mt
Consumo mundial P₂O₅ (2024)
USGS — proj. 51,8 Mt/2028
Minerais fosfatados e apatitas (KEMWORKS)
A rocha fosfática é essencialmente apatita. O teor de P₂O₅ depende do mineral dominante — e a substituição de F por CO₃/OH marca a diferença entre rocha ígnea (fluorapatita) e sedimentar (francolita/carbonato-apatita).
Mineral
Fórmula
% P₂O₅
Leitura
Fosfato tricálcico
Ca₃(PO₄)₂
46
Referência do BPL (100% BPL = fosfato tricálcico)
Fluorapatita
Ca₁₀(PO₄)₆F₂
42
Ígnea, cristalina — baixa reatividade (rocha do Brasil)
Coeficientes reais de insumo por tonelada de produto (British Sulphur Corp.). É aqui que o enxofre entra na conta do fósforo: o ácido fosfórico via úmida consome ~2,8 t de H₂SO₄ por t de P₂O₅.
Ácido fosfórico — Processo Úmido (H₃PO₄, 30% ou 54% P₂O₅)
1 t de P₂O₅ requer
3,3 t rocha fosfática (70% BPL)+2,8 t H₂SO₄ (100%)ou2,3 t HCl (100%)
Rota dominante. O H₂SO₄ = enxofre embutido; sai como fosfogesso.
Ácido fosfórico — Processo Térmico
1 t de P₂O₅ requer
3,5 t rocha (70% BPL)+1,3 t sílica+0,60 t coque+13–15 mil kWh
Ácido de alta pureza — intensivo em energia elétrica; nichos industriais.
Ácido fosfórico — Processo Hard (JDCPhosphate, 68% P₂O₅)
1 t de P₂O₅ requer
4,2 t rocha (40% BPL)+2,2 t sílica+0,8 t petcoque
Aceita rocha de baixo teor (40% BPL) — sem enxofre. Relevante para rochas pobres.
Superfosfato Simples (SSP, 20% P₂O₅)
1 t requer
0,64 t rocha (70% BPL)+0,37 t H₂SO₄ (100%)
Enxofre entra e permanece no produto (gesso).
Superfosfato Triplo (TSP, 46% P₂O₅)
1 t requer
0,40 t rocha (70% BPL)+0,85 t ác. fosfórico (0,34 t P₂O₅)
Enxofre embutido no ácido fosfórico.
MAP — Fosfato Monoamônico (11:53:0)
1 t requer
0,15 t amônia+1,35 t ác. fosfórico (0,54 t P₂O₅)
Maior conteúdo de ácido fosfórico → maior enxofre embutido.
DAP — Fosfato Diamônico (18:46:0)
1 t requer
0,23 t amônia+1,175 t ác. fosfórico (0,470 t P₂O₅)
Benchmark global; sensível a amônia (gás) e enxofre.
Produtos, enxofre embutido e especificações
SSP18-21% P₂O₅
Superfosfato Simples
00-18-00 · +18-20% Ca · +8-12% S
Ca(H₂PO₄)₂ + CaSO₄ (gesso)
◆ Intensidade de enxofre
8–12%
S direto (no produto)
≈0,10 t/t
S consumido = retido
O enxofre entra pela acidulação e permanece no produto como gesso — vira nutriente (S + Ca). Investimento, não desperdício.
Especificações típicas
P₂O₅ total: 18–21%
Enxofre (S): 8–12%
Cálcio (Ca): 18–20%
Direcionadores de custo CONSENSO
●●●Rocha fosfática
●●●Enxofre → H₂SO₄
●Energia / granulação
TSP41-46% P₂O₅
Superfosfato Triplo
00-46-00 · +Ca
Ca(H₂PO₄)₂ (sem gesso)
◆ Intensidade de enxofre
~0%
S direto (residual)
≈0,3–0,4 t/t
S embutido (via H₃PO₄)
Enxofre entra indiretamente, via ácido fosfórico, e sai como fosfogesso — custo pago que não retorna ao campo.
Especificações típicas
P₂O₅ total: 41–46%
P₂O₅ solúvel em água: alto
Enxofre: ausente / residual
Direcionadores de custo CONSENSO
●●●Ácido fosfórico (rocha + enxofre)
●●Rocha fosfática
●Energia / granulação
MAP11-52-00
Fosfato Monoamônico
11-52-00
NH₄H₂PO₄
◆ Intensidade de enxofre
0–2%
S direto (no produto)
≈0,45 t/t
S embutido (via H₃PO₄)
Todo o P₂O₅ vem do ácido fosfórico → fosfatado mais intensivo em enxofre embutido. Alta análise = alta pegada de enxofre.
Especificações típicas
N: 10–11% · P₂O₅: 50–52%
Solubilidade: alta
Índice salino: baixo
Direcionadores de custo CONSENSO
●●●Ácido fosfórico (rocha + enxofre)
●●Amônia (gás natural)
●Granulação
DAP18-46-00
Fosfato Diamônico
18-46-00
(NH₄)₂HPO₄
◆ Intensidade de enxofre
0–2%
S direto (no produto)
≈0,40 t/t
S embutido (via H₃PO₄)
Todo o P₂O₅ vem do ácido fosfórico. Por isso o preço do DAP acompanha o do enxofre — é o benchmark global.
Especificações típicas
N: 18% · P₂O₅: 46%
Solubilidade: alta
pH inicial na zona: alcalino
Direcionadores de custo CONSENSO
●●●Ácido fosfórico (rocha + enxofre)
●●Amônia (gás natural)
●Granulação
Enxofre por tonelada de produto — retido vs. consumido e descartado
Derivado de ~0,9 t S/t P₂O₅ aplicado ao teor de cada fonte. Barra empilhada: S que fica no grânulo (nutriente) × S que sai como fosfogesso (custo).
A leitura de custo: no SSP o enxofre é investimento que retorna como nutriente (S + Ca). Nos fosfatados de alta análise (MAP, DAP, TSP), o enxofre é custo que sai como fosfogesso — você paga por ele, mas ele não vai ao campo dentro do grânulo. Cada tonelada de DAP embute ~0,4 t de S; quando o enxofre sobe, o fosfatado de alta análise sobe junto — e o Brasil, que importa enxofre e fosfatados, sente duas vezes.
Nem toda rocha fosfática serve ao mesmo fim. A origem geológica define a reatividade — e a reatividade define se a rocha vai direto ao solo ou precisa da rota ácida. Abaixo, o banco completo de análises do KEMWORKS em um dash interativo.
54
Rochas no banco (KEMWORKS)
9 ígneas · 45 sedimentares · 25 países
Cd baixo
Rochas ígneas do Brasil
Araxá 3 · Catalão/Ultraf. <2 ppm
Cd alto
Sedimentares
Taiba 87 · Kpeme 58 · Gafsa 40 ppm
MER
Minor Element Ratio
Pureza para acidulação: menor = melhor
Dash interativo — análise das rochas fosfáticas mundiais
Fonte: KEMWORKS Pocket Fertilizer Manual (Phosphate Rock Analyses [2] — óxidos e elementos-traço; Van Kauwenbergh, 1997). Alterne entre óxidos maiores e microelementos nas sub-abas abaixo. Busque por país/rocha, filtre por origem e clique nos cabeçalhos para ordenar (padrão: Nº do anexo). n.d. = elemento não analisado para aquela rocha (nunca estimado).
ÍGNEA baixa reatividade → acidulaçãoSED sedimentar → potencial reativoCd em vermelho = >20 ppm (atenção regulatória)verde = Cd baixo / MER baixo (favorável)
Van Kauwenbergh (1997), via KEMWORKS. Cd é limitado em fertilizantes na UE — vantagem competitiva da rocha ígnea brasileira.
MER — pureza para acidulação (menor = melhor)
Minor Element Ratio = (Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)/P₂O₅. Rochas com MER alto complicam a produção de ácido fosfórico.
Reatividade: o que separa uso direto de acidulação
Rochas sedimentares ricas em francolita (fluorapatita carbonatada) reagem no solo ácido. Rochas ígneas (fluorapatita cristalina) quase não se solubilizam — precisam de ácido industrial. Critério FNR (norma): ≥27% P₂O₅ total, ≥30% solúvel em ácido cítrico 2% e ≥50% em ácido fórmico 2%.
🌱 Aplicação direta (FNR)
Rocha reativa moída, sem transformação química
Só funciona com sedimentares reativas (francolita)
Exige solo ácido (pH baixo dissolve a rocha)
Liberação gradual — efeito residual longo
Não consome enxofre
Ex.: Gafsa, Arad, Sechura/Bayóvar, Carolina do Norte
⚗️ Acidulação industrial
Rocha atacada por ácido → P solúvel imediato
Serve para qualquer rocha, inclusive ígnea
Gera SSP, TSP, MAP, DAP — P prontamente disponível
Independe do pH do solo
Consome enxofre (H₂SO₄) ou ácido fosfórico
Rota obrigatória para as rochas brasileiras
Eficiência agronômica — relativa ao Superfosfato Triplo
Ensaio em milho, latossolo, Uberlândia-MG (Scielo/UFU). Rochas reativas rivalizam com fontes solúveis em solo ácido; ígneas, não.
As rochas do Brasil — abundância que exige química
Os dados confirmam: as rochas brasileiras (Araxá, Jacupiranga, Catalão, Tapira, Ultrafértil) são ígneas (sombreadas na fonte), de baixa reatividade — mas com MER favorável e cádmio baixíssimo. Não servem para aplicação direta: precisam ser aciduladas. Daí o paradoxo — temos a rocha, mas dependemos de enxofre importado para transformá-la.
Araxá
MG · ígnea · P₂O₅ 35,7% · Cd 3 ppm
Complexo do Barreiro. MER 0,092. Baixo cádmio, urânio elevado (247 ppm).
Tapira
MG · ígnea · P₂O₅ 35,4%
MER 0,054 — boa pureza. Grande produtora de concentrado.
Catalão
GO · ígnea · P₂O₅ 37,0% · Cd <2
MER 0,076. Cádmio muito baixo; U 220 ppm.
Jacupiranga
SP · ígnea · P₂O₅ 35,8%
MER 0,042 — das mais limpas. Sr elevado (4930 ppm).
Ultrafértil
— · ígnea · P₂O₅ 36,9% · Cd <2
MER 0,033 — a mais limpa do grupo BR. Ti e Sr altos.
Síntese estratégica: os dados do KEMWORKS desmontam um mito e confirmam outro. Mito: rocha brasileira é "ruim" — na verdade tem MER favorável e cádmio baixíssimo (Araxá 3, Catalão/Ultrafértil <2 ppm), vantagem regulatória frente às sedimentares do oeste/norte da África, que trazem Cd de 40 a 87 ppm (Gafsa 40, Kpeme 58, Taiba 87). Confirmado: por serem ígneas, exigem acidulação — logo, enxofre. Há, porém, um contraponto que os dados revelam: as ígneas brasileiras são ricas em urânio (Araxá 247, Catalão 220 ppm) — o oposto do cádmio. Isso liga o fósforo à dualidade fosfo-uranífera nacional (Itataia/Santa Quitéria) e a um eixo regulatório próprio. A leitura executiva: o Cd baixo é argumento de qualidade e conformidade pouco explorado; o U alto é variável de licenciamento e oportunidade estratégica. Quem controla o enxofre controla parte do custo; quem entende o traço controla o posicionamento.
O banco reproduz as tabelas impressas do KEMWORKS (Van Kauwenbergh, 1997). O manual adverte que "as análises de uma mesma rocha podem não vir de um conjunto consistente de dados". Rochas ígneas são as sombreadas no original. Cabeçalho de óxidos reconstruído com todas as colunas do anexo (H₂O, SiO₂ r, C org antes do CO₂, Na₂O, K₂O, Al). Microelementos completos (Cl a Se) em visão separada. Correções de leitura frente à versão anterior: Togo Kpeme Cd 58 · U 94 (estavam trocados) e Tunísia Gafsa Cd 40 · U 44. Os n.d. restantes são elementos que o manual não analisou para aquela rocha.
Todo nitrogênio fertilizante começa na amônia (NH₃), fixada do ar (Haber-Bosch). E a amônia começa no gás natural — por isso o preço do N acompanha o preço da energia. As receitas KEMWORKS abaixo mostram exatamente quanta amônia entra em cada produto.
30–35
MMBtu de gás por t de amônia
KEMWORKS — rota gás natural
0,58 t
Amônia por t de ureia
KEMWORKS · + 0,76 t CO₂
46% N
Ureia — maior teor da linha
Fonte sólida mais concentrada
~100%
Ureia importada pelo Brasil
Insper Agro Global, 2025
Receitas de matéria-prima por tonelada (KEMWORKS)
Amônia (NH₃)
1 t requer (rotas alternativas)
30–35 MMBtu gás naturalou0,9 t naftaou1,05 t óleo combustívelou1,90 t carvãoou8–12 mil kWh (eletrólise)
O gás natural é a rota dominante — matéria-prima e energia ao mesmo tempo.
Ácido nítrico (100% HNO₃)
1 t requer
0,29 t amônia
Processo Ostwald — insumo de nitratos.
Ureia
1 t requer
0,58 t amônia+0,76 t CO₂
CO₂ é reciclado da própria síntese de amônia.
Nitrato de amônio (34% N)
1 t requer
0,21 t amônia+0,78 t HNO₃ (100%)
Duplamente dependente da amônia (direta + via HNO₃).
Sulfato de amônio
1 t requer
0,26 t amônia+0,74 t ác. sulfúrico
Frequentemente subproduto de caprolactama (náilon).
Produtos e especificações
Ureia46-00-00
Ureia
46-00-00 · CO(NH₂)₂
Diferencial
Maior N sólido (46%) → menor custo/frete por unidade de N. Crítico: volatilização em superfície → demanda por ureia estabilizada.
Custo CONSENSO
●●●Gás natural (amônia)
●Operação / logística
SAM21-00-00
Sulfato de Amônio
21-00-00 · +24% S · (NH₄)₂SO₄
Diferencial
Fonte dupla N + S, N amoniacal com menor volatilização que a ureia. Efeito acidificante — útil em solos alcalinos.
Custo CONSENSO
●●Amônia + enxofre
●Se subproduto: custo menor
NA33-00-00
Nitrato de Amônio / Nitrocálcio
33-34% N · +Ca (CAN 27% N) · NH₄NO₃
Diferencial
N nítrico + amoniacal, baixa volatilização. Diluído com calcário vira nitrocálcio (CAN), mais seguro e com Ca/Mg.
Custo CONSENSO
●●●Amônia (direta + HNO₃)
●Energia / segurança
Energético
Poder calorífico
Gás natural
860–1.100 Btu/scf (7.500–10.000 kcal/Nm³)
GNL (LNG)
22.200–24.000 Btu/lb
GLP (LPG)
20.900 Btu/lb
Nafta
20.000 Btu/lb
Óleo combustível
18.100 Btu/lb
Carvão
9.000–14.000 Btu/lb
Metanol
9.500 Btu/lb
Hidrogênio
51.300 Btu/lb
Contexto: a competitividade da amônia é essencialmente uma equação de energia. Gás barato = amônia barata.
O potássio quase não tem "química": é mineração e beneficiamento físico. O minério já contém o KCl — o desafio é separar do sal comum e purificar. A rota potássica é a mais dependente de logística e câmbio.
~95%
KCl importado pelo Brasil
Maior vulnerabilidade do NPK
63%
K₂O na silvita pura (KCl)
KEMWORKS — teto mineralógico
60-62%
K₂O no KCl comercial
Padrão de mercado
225 Mt
Reservas K₂O — Brasil
Sergipe; potencial Amazonas
Minérios de potássio e teor de K₂O (KEMWORKS)
O teor de K₂O do minério define quanta rocha precisa ser movimentada e beneficiada. A silvita (KCl) é a mais rica; carnalita e polihalita, muito mais pobres — o que muda toda a economia da mina.
O rótulo brasileiro usa K₂O; o dado agronômico de disponibilidade às vezes vem em K elementar.
Leitura estratégica: a rota potássica quase não agrega valor por transformação química — o valor está na disponibilidade e logística. O teor de K₂O do minério (silvita 63% vs. carnalita 17%) define a economia da mina antes de qualquer química. É por isso que o K é o nutriente onde a soberania mineral (Sergipe, Amazonas) pesa mais, e onde o sulfato de potássio é o nicho de valor dentro de uma commodity de baixa margem.
O enxofre é o insumo invisível da cadeia: raramente no rótulo, mas sustenta toda a indústria fosfatada. Sua origem mudou — deixou de ser minerado para ser recuperado do petróleo e do gás.
~50%
Enxofre mundial → fertilizantes
Via ácido sulfúrico
0,33 t
Enxofre por t de H₂SO₄
KEMWORKS — via enxofre elementar
90-95%
Enxofre recuperado (Claus)
Refino + gás sour
~19 Mt
China — maior produtor (2024)
EUA em 2º (~8 Mt) — USGS
Minerais de enxofre e receita do ácido sulfúrico (KEMWORKS)
O ácido sulfúrico pode ser feito de várias fontes de enxofre — cada uma com um teor de S diferente, o que muda quanta matéria-prima é necessária por tonelada de ácido.
Minerais de enxofre — teor de S
Mineral
Fórmula
% S
Pirita
FeS₂
40–53
Pirrotita
Fe₍₁₋ₓ₎S
40
Anidrita
CaSO₄
24
Gesso
CaSO₄·2H₂O
19
Ácido sulfúrico (100% H₂SO₄)
1 t requer (rotas alternativas)
0,33 t enxofreou0,76 t pirita (48% S)ou0,74 t óxido residual
1,2 t minério de zincoou1,7 t anidritaou2,2 t gesso
Enxofre elementar (recuperado) é a rota mais eficiente: só 0,33 t por t de ácido.
De onde vem o enxofre — a virada histórica
Recuperado — Claus H₂S → S
Fonte dominante. H₂S do refino e do gás sour convertido em enxofre elementar (recupera 95–99%).
Subproduto não-discricionário: oferta cresce com combustíveis limpos, não com a demanda de fertilizante.
Frasch S elementar
Extração por água superaquecida em domos salinos. Dominou até ~1970; hoje residual.
EUA: última mina fechou em 2000.
Pirita FeS₂
Ustulação da pirita → SO₂ → ácido. Ainda relevante na China.
40–53% S conforme a pureza.
Gases de fundição SO₂
Subproduto da metalurgia de cobre, zinco e chumbo — SO₂ capturado e convertido.
O número que amarra as abas: pela receita KEMWORKS, cada t de P₂O₅ via úmida consome ~2,8 t de H₂SO₄ ≈ 0,9 t de enxofre. Como ~metade do enxofre mundial vira ácido sulfúrico para fosfatados, o preço do fósforo carrega o preço do enxofre. E como o enxofre é subproduto de refino/gás, sua oferta responde à agenda de combustíveis — não à do agro. O Brasil, importador de enxofre e de fosfatados, fica duplamente exposto.