中國鉀資源開發(fā)利用技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述

熊增華, 王石軍,2

1.青海師范大學(xué),青海 西寧810016；2.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司 國家鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心/青海省鹽湖資源綜合利用重點室，青海 格爾木 816099

鉀是各種植物生長和發(fā)育必需的元素，作為農(nóng)作物所需的氮、磷和鉀三大營養(yǎng)元素之一，其作用無法被其它營養(yǎng)素取代，不但具有增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)的效果，而且可提升作物對氮和磷的吸收。我國擁有約14億人口，人均耕地少，鉀礦資源缺，土壤普遍缺鉀，作物相對缺鉀，統(tǒng)籌國內(nèi)外兩種資源，合理控制產(chǎn)能，推廣先進(jìn)技術(shù)，建立激勵機(jī)制，保障鉀肥穩(wěn)定供給事關(guān)我國糧食生產(chǎn)安全。

1 國內(nèi)外鉀資源概況

1.1 國外鉀資源概況

鉀資源分為兩種類型：一種是以固體鉀礦石形式存在，如鉀石鹽礦床、光鹵石礦床和鉀長石礦床，另一種是以含鉀的鹵水形式存在，如硫酸鹽型鹵水、氯化物型和硝酸鹽型含鉀鹵水。從利用兩類資源生產(chǎn)鉀鹽產(chǎn)能來看，固體鉀礦占絕大多數(shù)，占比在85%左右；鹵水占比在15%左右。國外固體鉀礦資源集中分布在加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、泰國、老撾、歐洲等地區(qū)，礦床類型以海相成因為主，主要礦石為鉀石鹽和光鹵石；含鉀鹵水包括硫酸鹽型、氯化物型和硝酸鹽型三種，美國為硫酸鹽型，以色列與約旦為氯化物型，智利為硝酸鹽型。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)統(tǒng)計，已探明鉀資源儲量超過100億t(折K2O，以下未注明者同)[1，2]，按目前年消耗量測算，可保證200年以上，近幾年來世界各國高度重視資源戰(zhàn)略，新增探明資源儲量一般不公開。據(jù)已有勘探資料預(yù)測各種鉀資源總量超萬億噸，薩斯卡徹溫是目前世界探明資源儲量最大的鉀鹽盆地，埋深多在1 000 m內(nèi)，礦石主要為鉀石鹽，光鹵石次之，泰國和老撾所在的呵叻盆地是目前發(fā)現(xiàn)的最大光鹵石礦，因勘探程度較低資源儲量尚未列入統(tǒng)計范圍。

全球鉀資源分布極不均衡[3]，加拿大薩斯卡徹溫、俄羅斯烏拉爾邊緣的上卡姆盆地和白俄羅斯涅帕盆地呵斯塔羅賓三大鉀礦探明儲量占全球總量的71%。德國、剛果(布)、老撾、泰國、巴西及美國等國家和地區(qū)蘊藏一定鉀資源儲量，但開發(fā)程度不高。加拿大鉀礦資源量最大，建成的產(chǎn)能和未來開發(fā)潛力最大，有“世界鉀都”之稱。俄羅斯和白俄羅斯鉀礦埋藏淺，品位高，建設(shè)歷史長，市場競爭力強(qiáng)。剛果(布)和埃塞俄比亞等鉀資源復(fù)雜，基礎(chǔ)設(shè)施相對差，競爭力較弱。

1.2 我國鉀資源概況

我國固體鉀礦缺乏，探明鉀資源以含鉀的鹵水為主，主要集中在青海柴達(dá)木盆地和新疆羅布泊兩個地區(qū)。根據(jù)2019年8月青海省自然資源廳《截止2018年底青海省礦產(chǎn)資源儲量簡表》以及新疆羅布泊資源情況，我國探明資源儲量128 806.3萬t(折氯化鉀，下同)，保有資源儲量102 542.8萬t。2020年7月第二十一屆“青洽會”期間，在“鹽湖綠色勘查技術(shù)研討會”上專家表示，柴達(dá)木盆地大浪灘-黑北凹地、察汗斯拉圖、昆特依和馬海等區(qū)域相繼實現(xiàn)了砂礫孔隙鹵水找礦突破，增加深層鹵水資源儲量數(shù)億噸，實現(xiàn)了“再造一個察爾汗”的找礦目標(biāo)，開辟了柴達(dá)木盆地找鉀的第二空間，增加了我國鉀資源儲備的新途徑。

我國鉀資源既具有與加拿大和俄羅斯固體鉀礦床不同的特性，還具有與美國、以色列和智利等國的含鉀鹵水不同的稟賦，固液并存，相互轉(zhuǎn)化，具有可變性和轉(zhuǎn)換性，遵循溶解度理論和水鹽體系相圖規(guī)律。

(1)可變性。鹵水鉀鹽賦存于固體鹽巖孔隙中，固體鹽巖中通常含有固體鉀鹽，固體鉀鹽是氯化物型含鉀鹵水高度濃縮析出的產(chǎn)物，鹵水鉀礦具有流動性、再生性、固體鉀鹽溶解轉(zhuǎn)化動態(tài)性和固液轉(zhuǎn)化性，驅(qū)動開采可使低品位和貧鉀資源變?yōu)榛A(chǔ)儲量開采出來，為鉀礦開采工程一次建設(shè)和多次利用提供了經(jīng)濟(jì)保障。

(2)易濃縮性。鹽湖地區(qū)具有獨特的氣候條件，干燥少雨，日照時間長，為鹵水蒸發(fā)提供了廉價能源。青海柴達(dá)木盆地年日照時數(shù)可達(dá)3 000 h。年降水量在50 mm以下，蒸發(fā)量高達(dá)3 000 mm以上，新疆羅布泊洼地蒸發(fā)量達(dá)3 800 mm,為鹵水蒸發(fā)濃縮析出鉀鹽礦物創(chuàng)造了便利。

(3)封閉性。我國青海柴達(dá)木鹽湖地處昆侖山南麓河流的尾閭和最低洼地，是地表水的最終歸宿和排泄地，格爾木河年徑流量7億m3，那棱格勒河年徑流量10億m3，豐富的周邊水資源，有利于固體鉀礦的溶解轉(zhuǎn)化,這為固體鉀礦的溶解轉(zhuǎn)化提供了充足水源保障。

(4)隔水性。柴達(dá)木盆地和羅布泊洼地等鉀礦區(qū)地形開闊，地勢平坦，湖區(qū)內(nèi)部沒有任何植被，為“天上無飛鳥，地上不長草”的荒漠干鹽灘，有利于修建大面積蒸發(fā)鹽田，湖區(qū)周邊是廣闊的湖積平原帶，蘊藏著較厚的鹽漬粘土或粉細(xì)砂層，防滲性能好，是天然隔水層，為大規(guī)模開發(fā)就地修建蒸發(fā)鹽田提供了良好空間。

2 世界鉀資源開發(fā)、生產(chǎn)與消費

2.1 鉀資源開發(fā)與鉀肥生產(chǎn)

世界鉀資源開發(fā)的95%用作生產(chǎn)鉀肥[3]，5%用于工業(yè)領(lǐng)域。采用鉀礦直接生產(chǎn)的鉀鹽產(chǎn)品主要有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀，其中氯化鉀占90%以上。受資源分布限制，鉀鹽生產(chǎn)具有極高的集中度，加拿大、俄羅斯、中東和中國等地區(qū)的10家企業(yè)產(chǎn)能超過90%(圖1)。以加拿大Nutrien位居全球第一，占25.23%，第二大鉀肥企業(yè)是俄羅斯的Uralkali(烏拉爾)，占20.5%，第三大鉀肥企業(yè)位于白俄羅斯，占有15.94%，第四是加拿大的Mosaic(美盛)，占有全球的15.1%，第五是中國的鹽湖股份公司，占7.0%。

圖1 2018年世界主要鉀肥生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能情況(資料來源：Potashcorp)Fig. 1 World main manufacturing enterprise of potash fertilizer in 2018

2019年世界鉀肥實際產(chǎn)量與產(chǎn)能分布與2018年相同，加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、中國、德國、以色列、約旦和智利的鉀肥產(chǎn)量占總產(chǎn)量約94%。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)數(shù)據(jù)[4]，2019年世界鉀肥總產(chǎn)量4 100萬t，加拿大1 330萬t(K2O，下同)，俄羅斯680萬t，白俄羅斯700萬t，中國500萬t，德國300萬t，以色列200萬t,約旦150萬t (圖2)。

圖2 2019年世界主要國家鉀肥產(chǎn)量占比(數(shù)據(jù)來源：https://www.investingnews.com)Fig. 2 Ratio of world potash fertilizer output in 2019

2.2 鉀肥消費

鉀肥消費集中在亞洲、拉美和北美地區(qū)。據(jù)國際肥料協(xié)會(IFA)數(shù)據(jù)，世界鉀肥消費量由2000年的2 209.5萬t增加到2018年的3 710.5萬t(圖3)，東亞、拉美和加勒比地區(qū)及南亞是主要增長地區(qū)。人口數(shù)量決定著鉀肥消耗總量及其增長，亞洲占有世界60%人口，吃飯問題是頭等大事,鉀肥消費量約占全球的1/3，北美占1/4。中國、巴西、美國與印度是世界主要的鉀肥消費國，約占世界總量的70%。

圖3 2000～2018年全球鉀肥消費量區(qū)域分布(數(shù)據(jù)來源：IFA)Fig. 3 Areal distribution of global potash fertilizer consumption in 2000—2018

2.3 鉀鹽貿(mào)易

資源決定了生產(chǎn)，全球鉀肥生產(chǎn)格局和鉀資源分布基本一致，以加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、中國、德國和以色列等為主體。而人口數(shù)量決定糧食需求，糧食需求決定鉀肥需求，人口大國中國、美國、印度和巴西等鉀資源分布少，均需大量進(jìn)口鉀肥。全球鉀資源的分布不均勻、資源與人口分布不均一性，加之不同地域發(fā)達(dá)程度不一、消費結(jié)構(gòu)不一、作物種類不一增大了對鉀肥需求的差異性，因此造成鉀肥貿(mào)易量很大，生產(chǎn)國消費量少(加拿大、俄羅斯和白俄羅斯三國鉀肥產(chǎn)量80%～90%出口到世界各地)，而消費國生產(chǎn)量少。據(jù)統(tǒng)計國際上鉀肥生產(chǎn)國貿(mào)易量占76%，本國消費量只占24%。例如2019年我國鉀肥產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高，實物量突破了1 023萬t，依然進(jìn)口氯化鉀量907.56萬t，進(jìn)口對象國主要為加拿大、俄羅斯和白俄羅斯[5]，數(shù)量分別為325.6萬t、217.6萬t和187.4萬t，占總進(jìn)口量的 80.6%。

3 中國鉀資源開發(fā)技術(shù)及鉀肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展

3.1 中國鉀資源開發(fā)技術(shù)進(jìn)展

我國鉀資源開發(fā)經(jīng)歷62年的艱苦探索與創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，鉀資源開發(fā)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。我國成為繼加拿大、俄羅斯和白俄羅斯之后的第四大鉀鹽鉀肥生產(chǎn)國。

3.1.1 氯化鉀主要生產(chǎn)技術(shù)

氯化鉀是利用鉀礦生產(chǎn)的第一大鉀肥產(chǎn)品，產(chǎn)量約占鉀肥產(chǎn)品的95%。世界上生產(chǎn)氯化鉀的方法較多，目前應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的方法主要有：浮選法、冷結(jié)晶法、熱溶—真空結(jié)晶法和兌鹵鹽法等。浮選法是鉀鹽生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝，投資少，工藝流程簡單，適用于所有鉀石鹽和光鹵石礦，缺點是產(chǎn)品質(zhì)量較低、回收率低；冷結(jié)晶法產(chǎn)品質(zhì)量高、回收率高，常溫操作能耗低，適用于光鹵石礦，缺點是工藝流程長，對原礦光鹵石要求高(NaCl≤5%)；熱溶—真空結(jié)晶法產(chǎn)品質(zhì)量高、粒度大、回收率高、原礦要求低，適用于鉀石鹽礦，缺點是能耗高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、成本高；兌鹵鹽法產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低，適用于光鹵石點鹵水與高鎂老鹵，缺點是回收率很低，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。我國青海鹽湖工業(yè)股份有限公司發(fā)明的“冷結(jié)晶”技術(shù)取得了重大突破，成為未來技術(shù)發(fā)展的方向。

利用光鹵石生產(chǎn)氯化鉀的高品位高回收率一體化冷結(jié)晶技術(shù)，工藝流程是鹽田采收光鹵石礦→濃密調(diào)漿→反浮選除鈉→冷結(jié)晶→洗滌→干燥→氯化鉀產(chǎn)品?；驹硎枪恹u石礦進(jìn)入浮選工序，加入鈉浮選劑，使光鹵石中的氯化鈉含量從15%～17%降低到5%以下，獲得低鈉光鹵石，低鈉光鹵石進(jìn)入結(jié)晶器，控制結(jié)晶器母液濃度，使氯化鎂進(jìn)入液相，氯化鉀保持固相且不斷成長，獲得結(jié)晶狀氯化鉀產(chǎn)品。青海鹽湖工業(yè)股份有限公司深入研究了光鹵石溶解動力學(xué)、氯化鉀結(jié)晶熱力學(xué)、動力學(xué)及鈉浮選機(jī)理；開發(fā)了三代鈉浮選藥劑，使氯化鈉得到高效分離；研制了光鹵石結(jié)晶器，形成了反浮選冷結(jié)晶工藝流程，建立了高架立體集中布局系統(tǒng)；開發(fā)出反浮選冷結(jié)晶工藝自動化控制系統(tǒng)。先后建成兩套100萬t/a鉀肥裝置，并挖潛擴(kuò)能150萬t/a，總產(chǎn)能達(dá)到400萬t/a，成為世界上單體裝置最大的光鹵石生產(chǎn)氯化鉀裝置，氯化鉀產(chǎn)品品位能夠穩(wěn)定達(dá)到98%，產(chǎn)品由粉狀變?yōu)轭w粒狀和結(jié)晶體，有效降低了能耗，選礦回收率由55%提升到65%。該工藝改變了鉀肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了中國鉀肥與國際接軌，技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先。

3.1.2 硫酸鉀生產(chǎn)技術(shù)

硫酸鉀是以鉀礦為原料生產(chǎn)的第二大鉀肥產(chǎn)品，也是優(yōu)質(zhì)的無氯鉀肥和農(nóng)作物所需硫的重要補(bǔ)充來源，適于忌氯經(jīng)濟(jì)作物。世界上生產(chǎn)硫酸鉀的主要工藝有兩類：第一類是以氯化鉀為原料進(jìn)行二次加工(俗稱加工型硫酸鉀)，如曼海姆法和芒硝法；第二類是直接從含鉀的硫酸鹽型鹵水提取硫酸鉀(俗稱資源型硫酸鉀)，如軟鉀鎂礬轉(zhuǎn)化法。其它方法工業(yè)化進(jìn)展不大。我國以國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司開發(fā)的軟鉀鎂礬轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鉀取得重大突破，成為全球最具競爭力的硫酸鉀生產(chǎn)技術(shù)。

國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司以羅布泊鹽湖鹵水資源為基礎(chǔ)，采用軟鉀鎂礬轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鉀工藝已經(jīng)建成了世界上最大的硫酸鉀生產(chǎn)基地，其原則流程是：礦區(qū)開采出含鉀鹵水，輸送至經(jīng)鹽田曬礦生產(chǎn)鉀鹽鎂礬鉀混鹽(NaCl+MgSO4·7H2O+KCl)與含光鹵石的混鹽(NaCl+MgSO4·6H2O+KCl·MgCl2·6H2O)反應(yīng)，鉀鹽鎂礬型鉀混鹽通過轉(zhuǎn)化制備軟鉀鎂礬(K2Mg(SO4)2·6H2O)，光鹵石礦通過分解法制備氯化鉀(KCl)，由氯化鉀和軟鉀鎂礬再次轉(zhuǎn)化生產(chǎn)硫酸鉀。工藝具有操作簡單、成本低、設(shè)備腐蝕小和無環(huán)境污染等特點。

3.1.3 低品位固體鉀礦利用技術(shù)

我國固體鉀礦資源缺乏，但賦存于鹽巖層中的可溶性低品位固體鉀鹽達(dá)到3.43億t，青海鹽湖工業(yè)股份有限公司在國家“十一五”科技支撐計劃“柴達(dá)木鹽湖難開發(fā)鉀礦開采技術(shù)研究”項目的支持下，突破低品位固體鉀鹽的浸泡式溶解轉(zhuǎn)化方法，開發(fā)溶劑配方及制取方法，獲取浸泡式溶解轉(zhuǎn)化技術(shù)的成套工藝參數(shù)，溶出液平均KCl含量2.23%，遠(yuǎn)高于DZ/T 0212—2002《鹽湖和鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》鹵水礦工業(yè)指標(biāo)的0.50%；溶解轉(zhuǎn)化率達(dá)80%，遠(yuǎn)高于國外鉀鹽溶解轉(zhuǎn)化率30%～43.2%，建立了技術(shù)轉(zhuǎn)化的六大工程化環(huán)節(jié)。該項目在我國察爾汗鹽湖建成了300 km2示范區(qū)，2008～2019年累計溶解轉(zhuǎn)化固體鉀礦5 004萬t，實現(xiàn)浸泡式溶解轉(zhuǎn)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，固體鉀溶采工業(yè)品位由8%降低至2%，在世界上首次實現(xiàn)低品位零星固體鉀鹽浸泡式溶解轉(zhuǎn)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，打破了察爾汗鹽湖只能開采液體鉀而無法開采固體鉀的局面，實現(xiàn)“再造察爾汗”，改變了我國鉀資源供應(yīng)和鉀肥供給格局，技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先。

3.1.4 尾礦鉀資源綜合利用技術(shù)

青海鹽湖工業(yè)股份有限公司通過國家發(fā)改委高技術(shù)示范項目和青海省重點科技攻關(guān)計劃“利用含鉀廢鹽建設(shè)10萬t/a精制氯化鉀工藝研究”，完成多種化學(xué)體系的溶鉀試驗，發(fā)現(xiàn)溶鉀規(guī)律，探索高效室內(nèi)機(jī)械溶解轉(zhuǎn)化工藝，完成鉀石鹽溶解工藝、真空冷卻結(jié)晶技術(shù)以及結(jié)晶器的研究，創(chuàng)新了高鈉貧鉀尾鹽溶鉀制取鉀石鹽成礦工藝，開發(fā)出四級串聯(lián)逐級升溫溶解、三級串聯(lián)真空冷卻結(jié)晶成套工業(yè)技術(shù)，研制國內(nèi)第一套10萬t/a熱溶—真空結(jié)晶氯化鉀生產(chǎn)裝置，開發(fā)尾鹽溶解轉(zhuǎn)化制取鉀石鹽—熱溶結(jié)晶工藝回收利用成套技術(shù)與裝備，實現(xiàn)了尾礦資源化，使光鹵石礦提取鉀鹽的回收率提高6個百分點，技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先。

3.2 中國鉀肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展

3.2.1 建成了具有國際競爭力的鉀肥基地

中國鉀肥工業(yè)始于1958年，以青海鹽湖工業(yè)股份有限公司為代表，先后承擔(dān)國家“七五”重點建設(shè)工程青海鉀肥一期年產(chǎn)20萬t氯化鉀項目、國家西部大開發(fā)重點工程青海鹽湖年產(chǎn)100萬t鉀肥項目、國家“十二五”產(chǎn)業(yè)振興重點工程青海鹽湖新增100萬t鉀肥項目以及“十三五”鉀肥裝置挖潛擴(kuò)能改造工程(新增150萬t產(chǎn)能)項目；開發(fā)了低品位固體鉀礦的浸泡式溶解轉(zhuǎn)化技術(shù)、大面積深水鹽田串聯(lián)走水曬制光鹵石技術(shù)、光鹵石采水船采輸裝備、反浮選冷結(jié)晶法生產(chǎn)氯化鉀工藝和尾礦溶解轉(zhuǎn)化熱溶結(jié)晶法制取氯化鉀技術(shù)；實現(xiàn)了低品位固體鉀、鹽田貧雜礦、加工廠尾鹽鉀資源的高效利用，形成先進(jìn)工藝吃精礦、傳統(tǒng)工藝收粗礦、兌鹵工藝用尾礦、母液循環(huán)利用的鉀資源高效開采、加工與綜合利用格局，鉀肥規(guī)模達(dá)到500萬t/a，2019年實際產(chǎn)量達(dá)到560萬t，形成我國最具競爭力的鉀肥基地。

3.2.2 推動了鹽湖鉀鹽共伴生資源綜合利用

青海鹽湖工業(yè)股份有限公司建成了技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品多樣、規(guī)?；囊遭洖橹?、綜合利用的“鎂鋰鉀園”綠色循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)基地，鉀肥產(chǎn)能達(dá)到500萬t，位居中國第一、世界第四，同時開發(fā)并掌握獨具特色的吸附—納濾膜耦合法高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)，年產(chǎn)1萬t裝置達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，2018年生產(chǎn)碳酸鋰11 003 t，2019年生產(chǎn)碳酸鋰11 302 t，年產(chǎn)2萬t項目建設(shè)順利，隨著鹵水鋰在國內(nèi)市場的占比逐年提高，可逐步擺脫對國外鋰礦石的依存，保障我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的資源安全。2016年引進(jìn)的世界先進(jìn)水平的鹵水電解法年產(chǎn)10萬t金屬鎂裝置建成試車，生產(chǎn)出合格的金屬鎂錠及鎂合金產(chǎn)品和汽車構(gòu)件批量上市，在2019年第76屆世界鎂業(yè)大會上，鹽湖電解法金屬鎂及鎂合金獲國際鎂協(xié)環(huán)境責(zé)任獎，這是國際鎂業(yè)界對青海鹽湖金屬鎂及鎂合金一體化項目創(chuàng)新性技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)模式的認(rèn)同，對低碳減排成效的認(rèn)同，對鎂產(chǎn)品上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的認(rèn)同。鹽湖電解法金屬產(chǎn)品具有環(huán)保、高品質(zhì)和穩(wěn)定等優(yōu)異特性，特別是二氧化碳排放量不足傳統(tǒng)工藝的1/4，年產(chǎn)10萬t金屬鎂裝置有望成為世界綠色鎂產(chǎn)業(yè)的“一枝獨秀”。

3.2.3 提升了國內(nèi)鉀肥自給率

青海鹽湖工業(yè)股份有限公司62年來推動了中國鉀肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，建立我國鹽湖礦產(chǎn)完整的開拓、采準(zhǔn)和回采系統(tǒng)，開發(fā)了一系列的從資源開采、鹽田工藝、鉀肥工藝到綜合利用共伴生元素先進(jìn)技術(shù)，使我國鉀肥工藝和裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平。在青海鹽湖鉀肥的帶動下，柴達(dá)木盆地建成了近千萬噸氯化鉀產(chǎn)能，羅布泊建成了150萬t硫酸鉀產(chǎn)能，國內(nèi)鉀鹽年總產(chǎn)量穩(wěn)定在1 000萬t左右，滿足國內(nèi)市場的60%，改變了我國鉀肥長期依靠進(jìn)口的局面，為穩(wěn)定國內(nèi)鉀肥價格發(fā)揮了支撐作用。

3.2.4 構(gòu)建了生態(tài)綠色鉀肥生產(chǎn)模式

中國鉀資源開發(fā)新技術(shù)的研發(fā)和推廣也促進(jìn)了鹽湖產(chǎn)業(yè)低碳和生態(tài)發(fā)展。國外礦石法開采鉀礦資源，能耗大、污染排放高、環(huán)境負(fù)載重，而鹽湖鹵水資源具有明顯的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。鹽湖鹵水經(jīng)太陽能蒸發(fā)濃縮，得到鉀鹽礦物，母液返回礦區(qū)循環(huán)利用，其生產(chǎn)過程采用太陽能、風(fēng)能和水電等清潔能源和先進(jìn)技術(shù)，不僅實現(xiàn)了從原料到產(chǎn)品的全流程節(jié)能低碳，而且形成了“資源—產(chǎn)品—再生資源” 的生態(tài)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。據(jù)測算，察爾汗鹽田系統(tǒng)利用太陽能蒸發(fā)相當(dāng)于年節(jié)約煤炭近2 000萬t，減少CO2排放5 240萬t、SO2排放17萬t、NOx排放14.8萬t。這樣的綠色工藝流程使原來“天上無飛鳥，地上不長草，風(fēng)吹鹽塊跑”的鹽漠地如今變成“水草茂密、魚類聚集、鳥類成片”的生態(tài)區(qū)，創(chuàng)造了新的生物多樣群。

4 鉀產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來趨勢

4.1 全球鉀肥需求將繼續(xù)穩(wěn)步增長

據(jù)預(yù)測，未來5～10年，由于全球人口持續(xù)增長、發(fā)展中國家等新興市場消費升級和化肥施用結(jié)構(gòu)改變等因素支撐，鉀肥需求量保持2%左右的年增長率，這些需求主要來自于南亞、東亞和南美的增長，中國、巴西和印度依然存在很大潛力，特別是中國正在決戰(zhàn)精準(zhǔn)脫貧和全面建成小康社會，14億中國人民生活改善、消費升級、土地減少以及世界人口的增加都將促進(jìn)鉀肥消費的增長。

4.2 中國鉀肥表觀需求量呈快速增長態(tài)勢

因中國鉀鹽資源80%分布在青海柴達(dá)木盆地，中國鉀肥產(chǎn)能及供應(yīng)情況由青海主導(dǎo)，其中青海鹽湖工業(yè)股份有限公司占中國產(chǎn)能的60%以上，具有絕對話語權(quán)，進(jìn)一步加大科技投入，提高鉀資源利用率，穩(wěn)定察爾汗鹽湖鉀肥產(chǎn)量，對保障中國鉀肥工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展具有重要作用。

中國鉀肥生產(chǎn)量和消費量取得快速發(fā)展，但國內(nèi)鉀肥供需矛盾還將長期存在，化肥氮磷鉀比例還嚴(yán)重失調(diào)。據(jù)統(tǒng)計，我國化肥使用結(jié)構(gòu)依然不合理，N:P2O5:K2O=1:0.41:0.17，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的1:0.40:0.40，也低于我國農(nóng)業(yè)部門推薦的氮磷鉀施用比例 1:0.4:0.3，且作物產(chǎn)量的大幅度增長進(jìn)一步擴(kuò)大土壤鉀素匱缺。目前化肥施用的突出問題是氮肥超量使用和氮磷鉀比例不平衡，導(dǎo)致肥效下降，造成環(huán)境污染。因此，化肥使用量應(yīng)加快總量調(diào)節(jié)，依作物與土壤優(yōu)化氮磷鉀比例，增加鉀肥占比，減氮降磷，繼續(xù)保障糧食持續(xù)增產(chǎn)。

由于我國18億畝耕地紅線降低至15億畝,要穩(wěn)定糧食產(chǎn)量，必須采取有效措施增加單位面積產(chǎn)量，一是通過測土配方施肥增加產(chǎn)量,二是通過改良鹽堿地增加耕地面積,三是需進(jìn)一步優(yōu)化氮磷鉀比例,提升鉀肥占比,提高化肥使用效率,這些措施對鉀肥的需求是剛性的,預(yù)測表觀消費量會增加到2 000萬～2 500萬t氯化鉀[6]，因此我國鉀肥需求將繼續(xù)保持強(qiáng)勁。

4.3 堅持勘查與創(chuàng)新并重強(qiáng)化資源保障

中國作為世界上最大的人口大國，糧食安全始終是最大的國家戰(zhàn)略。作為一個鉀肥消費大國、進(jìn)口大國，也是鉀資源緊缺大國、土壤缺鉀大國，維護(hù)鉀肥市場的穩(wěn)定和適當(dāng)?shù)膰a(chǎn)鉀肥自給率，資源保障是關(guān)鍵。一是繼續(xù)加大對柴達(dá)木盆地西部深層鹵水鉀資源的勘查與科研投入，增加接替資源儲備，對獲得的新型砂礫型孔隙鹵水鉀資源量3.5億t提高勘探程度等級。二是對深部鹽田水開采工藝和裝備實施重大專項攻關(guān)，開展可采性試驗和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。深部鹵水地處高溫、高壓、高鹽和強(qiáng)腐蝕地層，安全風(fēng)險高，勘探和開采成本大，要多部門合作，資源共享，借鑒油井施工經(jīng)驗探索經(jīng)濟(jì)的開采方案，有望實現(xiàn)深部鉀資源經(jīng)濟(jì)開采突破。三要優(yōu)化鉀肥產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，推廣先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)智能工廠，促進(jìn)兩化融合，提升資源利用率，減少資源過度消耗，保障鉀肥生產(chǎn)供應(yīng)的長期穩(wěn)定。

4.4 穩(wěn)步推進(jìn)境外鉀肥基地建設(shè)

國家主導(dǎo)穩(wěn)步推進(jìn)境外鉀肥基地建設(shè)，實現(xiàn)雙輪驅(qū)動，鞏固國內(nèi)價格洼地。我國鉀礦資源非常緊缺,抓住全球礦產(chǎn)品供需形勢變化所帶來的戰(zhàn)略機(jī)遇,對優(yōu)化我國鉀鹽資源生產(chǎn)及提高資源安全保障能力等具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。從國家層面頂層設(shè)計，引導(dǎo)企業(yè)有序推進(jìn)“走出去”步伐，發(fā)揮兩種資源和兩個市場作用，保障我國鉀肥需求，對境外鉀肥基地項目采取基金或資本金支持，加快構(gòu)建雙翼協(xié)同的保障我國鉀肥市場需求的穩(wěn)定供應(yīng)體系，核心是提高項目的國際競爭力[7]，努力提升我國在國際鉀鹽市場的話語權(quán)。要從保障糧食持續(xù)安全的高度控制進(jìn)口鉀肥的渠道、規(guī)模和時間節(jié)點，要建立優(yōu)先儲備我國境外鉀肥基地的鉀肥機(jī)制，要統(tǒng)籌將國產(chǎn)鉀肥生產(chǎn)地納入鉀肥儲備，避免過量進(jìn)口沖擊國內(nèi)和我國在境外企業(yè)鉀鹽生產(chǎn)。

4.5 繼續(xù)實施扶持國產(chǎn)鉀肥發(fā)展的優(yōu)惠政策，保障國產(chǎn)鉀肥競爭力

國家繼續(xù)對國產(chǎn)鉀肥發(fā)展實行特殊的優(yōu)惠支持政策。鉀肥自給率由20世紀(jì)不足10%提升到現(xiàn)在60%，多年來成為全球進(jìn)口鉀肥價格洼地，得益于國家對青海和新疆鉀肥基地的科學(xué)布局和鉀肥項目資金的支持，得益于國家“六五”以來給予的重大科技專項支持，得益于增值稅免征和先征后返以及2#運價等優(yōu)惠政策。同時要充分認(rèn)識我國鉀肥與氮肥和磷肥不同，一缺資源，二缺環(huán)境，三缺人才，在產(chǎn)業(yè)政策方面應(yīng)區(qū)別對待。建議繼續(xù)對鉀肥實施先征后返稅收政策，確保國產(chǎn)鉀肥生產(chǎn)企業(yè)競爭力，促進(jìn)國內(nèi)鉀肥產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。

4.6 建立相關(guān)補(bǔ)貼政策及激勵機(jī)制，穩(wěn)定國產(chǎn)鉀肥“壓艙石”作用

國家應(yīng)建立相關(guān)補(bǔ)貼政策及激勵機(jī)制，鼓勵國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)及地區(qū)將鉀肥資源藏于地下，以穩(wěn)定進(jìn)口鉀肥價格為核心，合理控制產(chǎn)量，以減少因產(chǎn)能降低對國內(nèi)鉀肥生產(chǎn)企業(yè)造成嚴(yán)重傷害，同時實現(xiàn)自有資源在不新建規(guī)模的前提下釋放產(chǎn)能、合理開發(fā)和持續(xù)發(fā)展。