InovaFertBio · Inteligência Técnica · v3 · Base KEMWORKS
Rotas de Produção de Fertilizantes Granulados Matérias-primas, receitas de processo e banco de rochas fosfáticas
Do enxofre e da rocha ao grânulo. Esta versão incorpora as tabelas primárias do KEMWORKS Pocket Fertilizer Manual: análise de 54 rochas fosfáticas mundiais (dash interativo), receitas de matéria-prima 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 dash interativo: 48 rochas mundiais, óxidos maiores, cádmio, urânio e MER — com busca, filtro ígnea/sedimentar 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.
Fatores de nutriente — multiplicar por
Converter
Para
Fator
P₂O₅
BPL
2,185
BPL
P₂O₅
0,4577
P₂O₅
P
0,4366
P
P₂O₅
2,29
K
K₂O
1,2046
K₂O
K
0,83
BPL = Bone Phosphate of Lime (Ca₃(PO₄)₂), padrão comercial de rocha. 70% BPL ≈ 32% P₂O₅.
Conversões de peso de safra — 1 tonelada equivale a
Cultura / unidade
Equivalência
Milho (EUA/Canadá/Austrália/NZ)
39,368 bu (56 lb)
Soja (EUA)
36,744 bu (60 lb)
Trigo (geral)
36,744 bu (60 lb)
Cevada (EUA/Canadá)
45,931 bu (48 lb)
Arroz em casca (EUA)
48,991 bu (45 lb)
Algodão (Índia/Paquistão)
2,812 candy
Arroba (Espanha)
66,667 arrobas
Maund (Índia/Paquistão)
26,974 maund
Fonte: British Sulphur Magazine [3]. Seleção; tabela completa no manual.
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. Células ilegíveis nas fotos das tabelas: n.d.
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
Togo 94 · Gafsa 44 · Zin 30 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). Óxidos em % (massa); Cl, Cd e U em ppm. Busque por país/rocha, filtre por origem e clique nos cabeçalhos para ordenar. Células ilegíveis na fonte impressa: n.d.
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 (vantagem regulatória frente às sedimentares do norte da África, que trazem Cd de 40–94 ppm). Confirmado: por serem ígneas, exigem acidulação — logo, enxofre. A reatividade conecta as duas abas: quem controla o enxofre controla parte do custo do fósforo brasileiro. O cádmio baixo, porém, é um argumento de qualidade e conformidade que raramente entra na conversa — e deveria.
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. Valores de Cd/U de C. Florida e alguns traços não legíveis na foto foram marcados n.d. — posso completá-los com um scan mais nítido das páginas 6–9.
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.