拓宽思路 寻找新的钾源
□ 中国无机盐工业协会钾盐行业分会 亓昭英
2007~2008年3月,氯化钾市场价格从1600元/t彪升到3500元/t,令下游复合肥企业无所适从,农民更是
难以承受。氯化钾价格迅猛上涨的主要原因在于国际钾肥生产巨头北美Canpotex 公司和俄罗斯BPC 销售联盟不断
抬高价格。这两大集团占有全球75%的钾肥产能,掌握着定价话语权。而我国每年钾肥消费量达1100万t(实物量),
产量只有331万t,进口依存度达70%,严重受制于国际市场。以2007年实际产量(按折纯K2O计,下同)计,我
国钾肥市场需求量为660万t,可溶性一次钾肥产量为193.26万t,缺口466.74万t,预计到2010年我国将有522
万t的缺口。亟需广开钾源,降低钾肥进口依存度,保证钾肥工业健康发展。我国可溶性钾资源缺乏,目前探明的
可溶性钾资源只占全球总量的0.45%。但我国拥有1.8万km的海岸线,钾总溶存量达550万亿t,开发海水钾资源
的意义和前景十分远大。此外,我国钾长石等不可溶性钾资源也颇为丰富。面对我国钾肥巨大的市场需求和独特的
钾资源条件,有必要梳理钾肥资源的家底,寻找高效且能“自立”的钾肥新品种。
钾肥家族
1.氯化钾
我国主要以盐湖卤水、海水和固体钾盐矿生产氯化钾,生产企业30家,其中察尔汉盐湖有23家。氯化钾生产
方法有反浮选-冷结晶法、4号工艺、浮选法、苦卤法和海盐苦卤结晶法等。目前利用可溶性固体钾盐矿生产氯化
钾的只有云南思茅的勐野井钾盐矿,该矿氯化钾总储量约为659万t,产能为1万t/a。
2007年我国氯化钾产能331.5万t/a,产量295万t,进口941.4万t,消费量1100万t左右。氯化钾主要用
于生产复合肥以及硫酸钾、硝酸钾等无氯钾肥。今年3月中旬国内氯化钾价格已达到3350~3500元/t,预计未来
氯化钾进口价格不会低于550美元/t。
我国海岸分布着数以百计的海盐场,海盐产量居世界首位。生产1t海盐排放1m3苦卤,而苦卤可作为生产氯
化钾的原料。1992年我国海盐苦卤制氯化钾生产厂曾达到17家,但目前仅剩5家,2007年产能约5万t/a,产量
为3.6万t。海盐苦卤制氯化钾生产规模不断缩小,主要原因还在于成本高:生产成本在2600~2700元/t,与氯
化钾市场价格长期倒挂。但在目前氯化钾价格暴涨至3500元/t的情况下,沿海盐场用海盐苦卤生产氯化钾的时机
日渐成熟。
2.硫酸钾
我国的硫酸钾有两种来源,一是利用硫酸镁亚型盐湖卤水生产硫酸钾,二是通过氯化钾转化生产硫酸钾。据不
完全统计,国内建成、在建(包括扩建)和拟建的硫酸钾企业52家,2007年总产能达到325万t/a,产量155.7
万t,主要生产企业有国投新疆罗布泊钾盐、山东潍坊龙威实业、山东海化硫酸钾厂等。其中国投新疆罗布泊钾盐
主要利用罗布泊天然卤水制取硫酸钾,产能15万t/a计划2014年产能扩至300万t/a。
我国硫酸钾每年消费量约200万t,进口量在20万~30万t,出口量一直在10万t以下徘徊。硫酸钾价格随
氯化钾同步波动,目前罗布泊硫酸钾的出厂价格在3600~3700元/t,而曼海姆法硫酸钾的价格为3900~4100元/t,
罗布泊硫酸钾的成本优势非常大。
2001年12月,天津市重大科技攻关项目支持的沸石法海水提取硫酸钾通过中试,该方法高效节能,生产成本
可控制在1100元/t以内,可在海盐化工企业推广。山东海化硫酸钾厂和山东潍坊龙威实业已利用该技术建成4万
t/a硫酸钾生产装置。在目前硫酸钾价格近4000元/t的市场条件下,该技术产品具有很高的利润空间。
我国从20世纪50年代就开始进行钾长石、明矾石等杂卤石制取硫酸钾的研究,但未实现规模化生产。在当前
市场条件下,重新启动不溶性钾资源的利用研究具有积极意义。
3.硝酸钾
我国有硝酸钾生产厂家20家,均采用以氯化钾为原料的复分解法进行生产,总产能72万t/a,其中农用硝酸
钾产能近42万t/a。主要生产厂家有文通集团、四川米高、云南解化、湖南金叶肥料、天脊集团和山西文水县振
兴化肥等企业。产量约20万t,农用硝酸钾年进口量在5万~7万t。目前农用硝酸钾的市场价格在4500~4800
元/t左右,由于价格较高,其应用范围局限于烟草、高档蔬菜和水果等领域。
2000年新疆吐鲁番三维钾盐曾试图开发吐鲁番乌尊布拉克盐湖的钾硝石矿,但因品位低等原因试验没有进行
下去。而海水制硝酸钾取得了一定进展,河北工业大学联合天津长芦海晶集团有限公司等单位,突破了海水钾高倍
率富集和硝酸钾选择性分离等关键技术,成功开发了“沸石离子筛法海水提取钾肥技术”,2005年长芦海晶集团开
始建设“海水提取硝酸钾1万t/a示范工程”,目前该工程正在进行中。
4.生物钾肥
我国大部分耕地全钾含量并不低,在组成土壤的颗粒中有60%以上是含钾的硅铝酸盐,每亩耕地约含3t K2O,
可使用300年,如果把1m深土层的钾都利用起来,可使用上万年。但98%的钾存在于云母、正长岩等硅酸盐的矿
物中,作物无法利用。当前,利用这些非速效钾的生物钾肥(又称硅酸盐细菌制剂)进入人们的视线。生物钾肥本
身并不含钾,但是它可以“盘活”土壤中“库存”的钾,目前河北省微生物研究所已研制成功这种生物钾肥,宏湄
矿产、南京活地隆生物科技、保定万国生物化学等公司也有生产。
5.硅钙镁钾肥
硅钙镁钾肥是以硅酸钾为主的枸溶性矿物肥料,具有无毒、无嗅、无腐蚀和不易流失等特点。产品中硅、钙、
镁、钾等成络合态,不直接溶于水,是一种养份缓慢释放的肥料。陕西科技学院、西北农林科技大学、陕西省农科
院土肥研究所等已联合开发成功采取热化学方法和国际先进的玻璃因子工艺技术制备硅钙镁钾高纯度矿物质肥料。
目前陕西华县荣昌钾肥厂生产硅钙钾肥,产能2万t/a,K2O含量为4%~8%,出厂价900~1000元/t,市场销售价
2300~2400元/t。
6.硫酸钾镁肥
目前我国硫酸钾镁肥产能为31万t/a,生产企业有青海中信国安公司和山东海化硫酸钾厂。青海中信国安一
期30万t/a硫酸钾镁肥已实现批量生产,二期100万t/a硫酸钾镁肥生产线正在实施中,2007年该公司产量38
万t,计划2008年达到70万t。2006年底硫酸钾镁肥价格为1050元/t,2007年年底达到2000~2400元/t。产品
供不应求,市场潜力巨大。
BB 肥多以氯化钾为主,不利于忌氯作物的应用,用大颗粒硫酸钾镁肥与氮磷肥掺混成BB 肥,有利于平衡土壤
养分,其用途更广。
7.硅钾肥
硅钾肥是以钾长石等非水溶性钾矿资源为主要原料的绿色矿物肥料。全国非水溶性钾矿资源丰富,开发利用好
该资源是解决我国钾肥工业资源贫乏的关键。
硅钾肥的生产工艺和所需生产设备与水泥厂、磷肥厂和钢铁厂类似。国内主要硅钾肥生产企业有贵州西洋肥业、
安阳市菲达硅钾肥、山东全都有硅钾肥等,总产能3万t/a,目前出厂价为2000元/t。河南省硅肥工程技术中心
根据我国含钾岩石资源丰富、硅含量高的特点,研发出两磨一烧高强度裂解加催化剂法生产长效硅钾肥,目前已批
量生产。
8.草木灰等
草木灰中所含钾90%以上是水溶性速效钾,是一种最经济的钾肥;另外,作物秸秆、牲畜粪尿、绿肥等均可作
钾肥使用。
市场展望
近期硫磺、磷铵、氯化钾肥等复合肥上游原料价格持续高涨,农民施肥、用肥的积极性大打折扣,而复合肥生
产企业难以把上涨成本完全转嫁给经销商和农民,钾肥需求增长势头将有所缓解。预计2008年钾肥需求增长将在
2%左右,约为990万t左右。
随着青海中信国安100万t/a硫酸钾镁肥二期工程的建设、2008年底国投新疆罗布泊120万t/a氯化钾一期
工程的投产,还有马海地区三钾硅业的起航,我国钾肥产能将迅速提高,国内需求增长压力得到缓解。预计2008
年全年产量将达500万t左右(实物氯化钾+硫酸钾+硫酸钾镁),届时我国钾肥产量将满足国内需求的50%左右。
发展建议
综上所述,通过对我国一次钾肥生产与市场的摸底,面对我国钾资源贫乏和进口钾肥价格的肆虐,除全力开发
可溶性钾资源生产氯化钾、硫酸钾、硫酸钾镁肥外,海盐苦卤制氯化钾,海水制硫酸钾、硝酸钾,四川富钾卤水制
氯化钾,不溶性钾长石类钾资源制硫酸钾,生物钾肥,硅钾肥还有草木灰等有机钾肥都是我国增加一次性钾肥资源
的良好途径。
⑴“盘活”土壤中“库存”钾的生物钾肥——硅酸盐细菌制剂,需要政府、农资及农业技术应用部门的全力推
广和实施。这可在一定程度上缓解我国可溶性钾肥的压力,降低对进口钾肥的依赖程度。
⑵以钾长石等非溶性钾矿资源为主要原料的长效硅钾肥、硅钙镁钾是我国提高钾肥自给率的重要途经之一,应
加速其产业化;
⑶重视草木灰等有机钾肥的推广应用;
⑷重视海盐苦卤制氯化钾,加大控速结晶法海盐苦卤制氯化钾工艺的推广力度;
⑸向海水要钾,加速海水制硫酸钾、硝酸钾的“沸石离子筛法海水提取钾肥技术”的工业化应用。
