COMPOSICIÓN QUÍMICA DE ROCAS FOSFÓRICAS DE MÉXICO Y SUUTILIZACIÓN COMO FUENTE DE MINERALES

EN NUTRICIÓN ANIMAL

Q.F.B. IRMA TEJADA DE HERNÁNDEZ *M.V.Z., M.S. HÉCTOR MERINO ZÚÑIGA

Resumen

Se analizaron 319 rocas fosfóricas, procedentes de San Luis Potosí, Zacatecas y Nuevo León, a las cua-les se determinó el calcio y fósforo y en algunos casos también se determinó el manganeso, aluminio y flúor,siguiendo los métodos recomendados por la A.O.A.C. (1960) para los dos primeros elementos; el flúor secalculó siguiendo el método de Sen Gupta (1968), el manganeso y aluminio por el análisis sistemático deWilson (1962).

De acuerdo con los datos encontrados puede decirse que:a) El contenido en calcio y fósforo en las diferentes rocas fosfóricas presenta grandes variaciones.b) Las rocas fosfóricas procedentes de Nuevo León fueron las que presentaron los contenidos más altos

en calcio, fósforo y manganeso.c) El contenido en elementos indeseables por ser tóxicos como el flúor o por acelerar el enranciamiento

de raciones balanceadas como el manganeso, fue también muy variable en las rocas estudiadas.d) Es necesario que una estricta reglamentación entre en vigencia para que los productores o distribui-

dores de rocas fosfóricas garanticen la composición de las mismas, en cuanto a contenido de calcio y fósforoasí como de minerales tóxicos o detrimentales de las raciones para animales.

El calcio y el fósforo son elementos indis-pensables para la vida animal, por lo cualdeben formar parte integral de las racionespara animales domésticos en proporcionesadecuadas para llenar los requisitos de man-tenimiento, crecimiento y/o producción; porlo tanto, es necesario conocer las fuentes decalcio y fósforo de que se dispone. Entre loscompuestos de calcio más importantes que seencuentran en forma natural, el carbonato decalcio o calcita (CaC03) es quizá el másabundante. El fósforo se presenta en la natu-raleza principalmente en los minerales: Apati-ta, Ca5(P04)3.F; hidroxiapatita, Cag(P04)3.OH; roca fosfórica o fosforita, cuya compo-sición varía desde fosfato tricálcico Cas(P04)2hasta hidroxiapatita.

, El consumo que el hombre hace de los fos-fatos, 89 millones de toneladas en 1953, re-vela la importancia que para éste tienen; ypuede servir como indicador del desarrolloeconómico de un país, lo que se aprecia porlas cifras comunicadas por Me Kelvey (1967),quien indica que en los países altamente desa-

Recibido para su publicación el 30 de julio de1970.

1 Técnico del Departamento de Bioquímica y Nutri-ción Animal del Instituto Nacional de InvestigacionesPecuarias, S.A.G. Km. 15V2 de la carretera México-Toluca, México 10, D. F.

rrollados el consumo per cápita es de 9-22 kg,contra 0.9 de los países subdesarrollados.

Hace aproximadamente 100 años que se re-conoció en Francia y Alemania la existenciade deficiencia de fósforo en ciertas localida-des, en las que se presentaba con frecuencia"debilidad ósea" en el ganado. En 1861, VonGahren informó que la debilidad ósea en va-cas, que pastaban en lugares cercanos al rioRhin, podía ser prevenida adicionando pe-queñas cantidades de hueso. Análisis poste-riores revelaron deficiencias de fósforo muymarcadas en la tierra de esa zona.

El empleo de roca fosfórica para alimen-tación animal no se generalizó sino hasta des-pués de 1914, debido a la creencia de que porlo menos una parte del fósforo necesario paraanimales debería ser proporcionada en formaorgánica (Ohio, Agr. Exp. Sta. Bull. N9 5Technical series 1959).

La roca fosfórica por ser un mineral natu-ral se encuentra frecuentemente asociada consales de otros elementos que han sustituido elcalcio como: aluminio, manganeso, magnesio,estroncio, plomo, uranio y algunas tierras ra-ras; o sustituido al fósforo formando: carbo-nates, sulfates o fluoruros (Guldbrandsen,1966). Algunas de estas sales pueden ser da-ñinas para el animal que las consume, y entrelos elementos tóxicos más frecuentemente en-

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centrados está el flúor, el cual en cantidadessuperiores a 0.3% en la ración total es ya pe-ligroso (Jones, 1959). Los límites de seguri-dad en la ración total de flúor en p.p.m. su-geridos por el NRG (1955) son de 60 a 100para bovinos, 100 a 200 para ovinos y cerdos,siendo los pollos los más resistentes, pues so-portan cantidades del orden de 300 a 400p.p.m. El efecto acumulativo del flúor es va-riable también según la especie de que se tra-te. En experimentos llevados a cabo en Ten-nessee en raciones que contenían únicamente37 p.p.m. de flúor, pero que fueron consumi-das durante un tiempo (aproximadamente dosaños), causaron manchado en los dientes yaun daños en las encías de las vacas sometidasa experimentación (Morrison, 1959).

El peligro de intoxicaciones por flúor pro-veniente de rocas fosfóricas fue reconocido en1930, pero no fue sino hasta 1940 en que seempezó a tratar de eliminar. El procedimien-to de defluorinación se basa en la formaciónde fluoruros volátiles por calentamiento de laroca a altas temperaturas en presencia deagua y catalizadores (Scheel Kurt, 1957, yHallingsworth, 1958).

Entre las fuentes de calcio y fósforo másempleadas en México están la harina de hue-so y la roca fosfórica. Los primeros depósitosnaturales de fosfatos del país fueron descu-biertos en 1905 por el doctor Carlos Burck-hardt, quien los identificó en Zacatecas. Pos-teriormente Teodoro Flores (1953) notificódepósitos en los estados de Coahuila y NuevoLeón; estos yacimientos quedan comprendi-dos dentro de los paralelos 24°30' y 27°00' delatitud n o r t e y los meridianos 99°30' y102°00' de longitud al oeste de Greenwich.

Rogers et al. (1961) realizaron para el Con-sejo Nacional de Recursos no Renovables unestudio en una área de más o menos 26,000km.2 que abarca principalmente la regiónnorte de Zacatecas y sur de Coahuila, pro-longándose hacia el oriente, penetrando enlos estados de Nuevo León y San Luis Poto-sí; en esta zona los autores mencionados en-contraron cuatro tipos principales de fosfa-tos marinos que son: fosforita calcárea, calizafosfatada, pedernal fosfatado y limolita cal-cárea, esta última fosfatada en grado varia-ble. Las reservas de fosforita calcárea, que esel tipo de roca más abundante del miembro

fosfórico y el más rico también, fueron calcu-ladas en 77 millones de toneladas, con unpromedio de 18.4% de P2Ü5 y más o menos76 millones de toneladas de roca fosforíticasubmarginal, con un promedio de 13.3%de P205.

Existen depósitos de importancia secunda-ria en los estados de Durango, Baja Califor-nia, Yucatán y Aguascalientes, cuya riquezano ha sido aún determinada.

Los depósitos de fosfatos de México hanmostrado gran variabilidad en el contenido defosfato de calcio, Flores (1953) encontró enmuestras procedentes de yacimientos de Ma-zapil y Concepción del Oro, Estado de Zaca-tecas, cantidades que fluctuaban entre 15 y58% de fosfato tricálcico, Ca3(P04)2; alcan-zando un máximo de 70% ; muestras de TopoChico entre 27 y 43%; las de Minas Viejas(Cañón de Encinas) entre 22.9 y 37.9% ylas muestras de Rincón de Arizmendi entre7.1 y 33.9% en el Estado de Nuevo León.

En el estudio realizado por Rogers et al.(1961) citado anteriormente, los análisis acu-saron una variabilidad entre 15 y 27% deP205.

El presente trabajo fue realizado con el ob-jeto de evaluar químicamente las rocas fosfó-ricas del país en un esfuerzo por contribuiral uso más razonado de las mismas, en la ali-mentación de animales domésticos.

Material y métodos

Algunas de las rocas fosfóricas fueron ob-tenidas directamente en las minas y el restoa través de distribuidores.

El contenido de minerales totales se deter-minó según el método recomendado por laA.O.A.C. (1960). El calcio fue analizado porel método del oxalato de amonio A.O.A.C.(1960). El fósforo se analizó siguiendo el mé-todo del molibdovanadato A.O.A.C. (1960).El flúor fue determinado según el método deSen Gupta (1968). Para los otros elementosse siguió el método de análisis sistemático, su-gerido por Wilson (1962), determinandoposteriormente el aluminio con alizarina "S"(Jackson, 1959).

En 311 rocas fosfóricas de tres estados dela República (cuadro 1), se determinó el por-

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centaje de calcio, fósforo, manganeso y secalculó la relación Ca/P.

El cuadro 1 indica además el número deobservaciones, la media, desviación estándar,y el intervalo y probabilidad estimada paracada procedencia.

Cien muestras fueron analizadas por noso-tros y las demás por los laboratorios de lasCompañías Ralston Purina de México y Con-solmex, S. A., quienes amablemente nos pro-porcionaron los datos que aquí resumimos.

Se cuantificó flúor y aluminio en ocho ro-cas fosfóricas de diferentes partes del país(cuadro 2).

Resultados y discusión

Con respecto a los resultados presentadosen el cuadro 1, pueden hacerse las siguientesconsideraciones:

El contenido de calcio y fósforo presentógrandes variaciones, siendo la media seme-jante en las rocas procedentes de San LuisPotosí, Zacatecas y Nuevo León, e inferior enaquellas de procedencia no identificada. Enlas rocas de procedencia no identificada seobservó el menor valor de fósforo.

La probabilidad estimada de obtener rocasfosfóricas procedentes de Nuevo León con un

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contenido de calcio entre 23.6 y 31.0% esaproximadamente del 78.9%; un contenidode fósforo entre 10.2 y 18.1% tiene una pro-babilidad de aproximadamente 94.0%, rocasfosfóricas, cuyo contenido en fósforo y calcioesté dentro de los límites antes citados, pue-den considerarse como de "buena calidad".

El contenido de manganeso alcanzó el va-lor más alto y también el más pequeño en lasrocas de Nuevo León. La probabilidad esti-mada de obtener una roca fosfórica de NuevoLeón con un contenido de manganeso entre0.00 y 0.02% es aproximadamente de 14.0%.

Es necesario conocer la cantidad de man-ganeso contenida en rocas fosfóricas que vana emplearse en raciones balanceadas, debidoa que aparentemente cantidades superiores a0.02% de manganeso en las rocas aceleranlos procesos de enranciamiento de las racionesen las que se incluye (Brambila S., 1970).

La explicación a esto puede ser que el man-ganeso actúe como catalizador en reaccionesde óxido-reducción de los ingredientes quecompone la ración.

La relación Ca/P, como era de esperarseen base a las diferencias observadas en elcontenido de calcio y fósforo en las rocasfosfóricas estudiadas, es también muy varia-ble, y son las rocas de procedencia no iden-tificada las que presentan el mayor coeficientede variación. La probabilidad estimada deobtener una roca fosfórica de Nuevo Leóncon una relación Ca/P entre 1.8 y 2.5 es apro-ximadamente de 51.0%.

El cuadro 2 indica los porcentajes encon-trados de flúor y aluminio en rocas fosfóri-

cas procedentes de San Luis Potosí, Zacatecasy Nuevo León.

Debido a que ha sido demostrado que can-tidades excesivas de sales de aluminio dentrodel tracto intestinal pueden arrastrar, por for-mación de sales insolubles, otros elementosminerales, como el fósforo, hierro, etc., y pro-vocar deficiencias en estos elementos (Adam-stone, 1949), se cuantificó este elemento enalgunas de las rocas fosfóricas estudiadas, en-contrándose el mayor valor en una roca deSan Luis Potosí, éste, sin embargo, no es losuficientemente alto para ofrecer algún peli-gro inmediato a los animales.

Es interesante el hecho de que sólo una rocapresentó elevada cantidad de flúor 1.27%;sin embargo, Roger et al. (1961) encontra-ron cantidades fluctuantes entre 1.4 y 2.2%en diez rocas fosfóricas analizadas por ellos,lo cual sugiere que deben intensificarse estosestudios, dada la importancia que el excesode flúor tiene para la alimentación animal.

El comercio actual de rocas fosfóricas enMéxico se realiza casi sin ningún control, encuanto a su contenido en calcio y fósforo oa la presencia de elementos nocivos como elflúor, ya que no se realiza ningún procesopara defluorinarlas.

En el Diario Oficial del 29 de mayo de1963, CCLVIII, página 2, aparecen las espe-cificaciones que debe reunir una roca fosfó-rica que va a emplearse para alimentaciónanimal:

Definición: Es el producto obtenido de lamolienda y beneficio del mineral conocidocomo fosforita (fosfato tricálcico).

CUADRO 2

Contenido de aluminio y flúor de rocas fosfóricas del país

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Análisis:

Humedad 8% máximoFósforo soluble 12% mínimoCalcio 24% mínimoFlúor . 0.5% máximo

Estas especificaciones desafortunadamenteno se aplican como ha podido observarse enlos cuadros presentados antes y se expendencomo rocas fosfóricas otros minerales de com-posición desconocida o en ocasiones aunquesean miembros del grupo fosforítico, no sonpropiamente fosforitas y su composición quí-mica, por lo tanto es diferente. Entre lasmuestras analizadas se encontraron dos cuyocontenido en calcio y fósforo era de 0.0%y una que tenía 0.0% de calcio y 8.2% defósforo. No se incluyeron estos resultados enel cuadro presentado, ya que no se les puedeconsiderar como rocas fosfóricas.

Lo anterior trae como consecuencia que sepresenten deficiencias de calcio y fósforo enexplotaciones ganaderas que no cuentan conel auxilio de laboratorios que determinen elcontenido de estos elementos en las rocas quese emplean para la alimentación de animales.

La única diferenciación que hacen los dis-tribuidores de roca fosfórica es: rocas de "ba-ja ley", con un contenido según el fabricantede 20% de calcio y 10.0% de fósforo, y ro-cas de "alta ley", con un contenido de calciode 28.0% y 13.0% de fósforo; con un precioaproximado de $425.00/ton. para la de "bajaley", y $550.00/ton. para la de "alta ley",aunque, ya se ha visto en ocasiones, esta di-ferencia no existe más que en el precio.

En vista de los hechos expuestos anterior-mente, pueden hacerse las siguientes suge-rencias :

Los distribuidores de minerales deben ga-rantizar la composición de sus rocas, ya seamediante el mezclado de rocas con diferentecontenido o mediante la venta de lotes, cuyariqueza sea homogénea.

En el caso de minerales con contenidos ele-vados de flúor debe someterse a las rocas aalgún procedimiento para defluorinarlas, evi-tando así no sólo el peligro de intoxicacionesagudas, sino también acumulaciones peligro-sas para los animales que los consumen.

Es necesario, sin embargo, vigilar cuidado-samente la cantidad de calor que va a aplicar-

se a las rocas por defluorinar, con el objetode no formar compuestos insolubles, cuya dis-ponibilidad para los animales sea baja, comosucede en los pirofosfatos y metafosfatos.

La eliminación del manganeso o la inacti-vación del mismo cuando así lo requiera, per-mitirá el empleo de las rocas fosfóricas conmayor seguridad en raciones balanceadas.

Es necesario que se vigile la calidad en elmercado de estos minerales, mediante la apli-cación de leyes, ya que el decreto presidencialdel 29 de mayo de 1963 no fue firmado porel C. Presidente de la República.

Por último, debe intensificarse la búsquedade nuevos yacimientos dada la importanciaque los fosfatos tienen para la agricultura yla ganadería en México.

Agradecimiento

Agradecemos la gentil colaboración deldoctor Sergio Brambila por el aporte de da-tos y sugerencias, y al ingeniero Jorge A. Es-cobar por los estudios estadísticos para larealización de este artículo.

Summary

The results of 319 rock phosphate analysisfrom the States of San Luís Potosí, Zacatecas,Nuevo León are presented as a summary.

The analysis conducted were from calcium.phosphorus and in some samples manganese,aluminium, calcium and phosphorus. Thefluorine was evaluated following the methodof Sen Gupta (1968) and the aluminium andmanganese by the systematic analysis of Wil-son (1962),

Most of the data presented were given bythe private Industry, or by organizations con-nected with feed manufacturers.

The most important conclusions of thisstudy are the following:

a) The amounts of calcium and phospho-rus presented great variations.

b) The rock phosphate from Nuevo Leónpresented the higher amount in calcium, phos-phorus and manganese.

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c) The contení of undesirable elements liketoxic fluorine or manganese that acelérales theoxidation of rations, was also very variablein the rocks studied.

d) It is highly recomraended that strict

regulations are applied for a better control ofthe rock phosphate which garandes its compo-sition in calcium and phosphorus and low con-tení of toxic or detrimental minerals in therations.

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