中国钾肥市场现状与未来

中国钾肥市场现状与未来

1我国海水淡化利用资源的必要性从2007年初到2008年11月，中国的肥料市场经历了从缓慢上升到繁荣下降的过程。氯化钾肥市场价格从2007年初的1600元涨到2008年7月的近5000元，再到2008年11月的42200元。在1年多的时间里，氯化钾吨的价格增长了2500元。这种上涨的原因是，下游整合公司的成本难以控制，需求农民无法承受。氯化钾价格的迅猛上涨,其主要原因是由于国际钾肥生产巨头的销售联盟掌握了定价话语权,不断抬高价格。目前我国每年钾肥消费量达1100多万吨(实物量),而产量只有300多万吨,钾肥进口依存度已高达70%以上。2007年,我国进口氯化钾941.35万t,比2006年的705万t增长33.4%,进口数量已超过历史最高水平。我国目前探明的可溶性钾资源只占世界钾资源的0.45%。我们缺乏可溶性钾资源,这是不争的事实。但我们拥有1.8万km的海岸线,海水是化学资源的宝库,其中,钾总溶存量达550万亿t,为陆地总储量(约170亿t)的3万倍。虽然其相对浓度仅有0.038%(380ppm),且与80余种化学元素共存,分离提取技术难度大,但从可持续利用资源角度来看,开发海水钾资源的意义和前景无疑是十分远大的,此外还有草木灰、秸秆钾和窑灰钾。而且我国还有几乎遍布全国各省丰富的钾长石等不可溶性钾资源,目前开发出的转化技术很多,相信不久的将来会大范围产业化。面对我国的钾资源条件,国际钾肥巨头的掠夺式进口和我国钾肥的需求及市场情况,我们该如何应对?所以笔者想理一理我国一次钾肥的家底,旨在寻求更高效且能“自立”的钾肥品种,这应该是目前我们最应该做的事。2肥料及肥料层次据笔者统计,到目前为止,我国生产过和施用过的钾肥品种共有21种之多,主要是氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、硝酸钾铵、硝酸磷钾、生物钾肥、磷酸钾(磷酸三钾)、氨磷钾、偏磷酸钾(高效枸溶性复合肥料)、硅酸钾(液体肥料)、钾钙肥、硫酸钾镁肥、硫酸钾型复混肥、生物钾、硼钾肥、硅钾肥、腐植酸钾肥、有机钾、大颗粒钾肥等。其中由钾矿物直接生产的,也就是能增加我国钾肥总量的一次钾肥品种有:氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硫酸钾镁肥、硅酸钾、钾钙镁肥、硅钾肥、草木灰钾肥等,生物钾肥虽然不含钾不能增加钾的总量,但它可以“盘活”土壤中的不溶性钾,起到了类似增加钾总量的作用。3一是氮肥生产及市场3.1氯化钾矿物质及产出情况氯化钾是一次性钾肥。据初步统计,目前我国主要氯化钾生产企业有32家左右,其中察尔汉盐湖有23家。主要生产企业有:青海盐湖工业集团有限公司、海西中航三钾硅业有限公司、青海省瀚海集团有限公司、青海昆仑矿业有限责任公司、柴达木地矿化工总厂、青海中信国安科技有限公司、格尔木藏格钾肥有限公司、河北长芦大清河盐化集团有限公司、连云港银化制镁有限公司、云南江城勐野井钾盐矿等等。我国目前生产氯化钾的钾资源是盐湖卤水、海水和固体钾盐矿。现在我国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,自20世纪60年代后期开始开发,已建成年产1万t的规模。目前氯化钾的生产方法主要是: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。近年我国氯化钾的产量见表1。我国氯化钾肥近些年进口量见表2。从表1、表2知,氯化钾2007年情况是:产能330.8万t,产量295万t,进口量941.4万t,市场需求量1100万t左右,主要流向是生产复合肥,加工硫酸钾、硝酸钾等无氯钾肥;2008年氯化钾的产量估计有些增长,达320万t左右,目前氯化钾的价格为4200～4400元/t。我国的海岸线,北起鸭绿江口,中经辽宁、河北、天津等10个省市,南至广西的北仑河口,全长1.8万余公里。在这漫长的海岸线沿海,分布着数以百计的大小海盐场。我国海盐产量居世界首位,而生产1t海盐就排放1m3苦卤,苦卤可作为生产氯化钾的原料。我国海盐苦卤氯化钾的生产厂1992年曾达到17家,但目前只有4～5家了。1992年以海盐苦卤为原料曾生产氯化钾3.6万t,2007年产量是2.5万t,产能为5万多吨。海盐苦卤制氯化钾的生产规模在缩小,原因不是技术方面的,主要在成本方面。海盐苦卤每生产1t氯化钾,需消耗40～50m3苦卤,氯化钾成本一般在2600～2700元/t,成本与市场价格长期倒挂,这就是利用海盐苦卤生产氯化钾在我国一直没有发展的根本原因。但目前在氯化钾市场价格暴涨至3500～4000元/t的情况下,我国沿海盐场以海盐苦卤为原料生产氯化钾的时机已到。利用海盐苦卤生产氯化钾是改善我国氯化钾供应紧缺状况的有效途径之一!另外,在油钾兼采、油钾兼探的正确理念下,类似四川平落坝富钾卤水制氯化钾也有了希望。3.2罗布泊钾盐项目目前我国的硫酸钾有2种来源:一是利用硫酸镁亚型盐湖卤水生产的一次性硫酸钾;二是通过氯化钾转化生产的二次硫酸钾。我国从1992年起,硫酸钾项目纷纷上马。据不完全统计,我国建成、在建(包括扩建)和拟建硫酸钾企业已54家,2008年的生产能力达到了334万t,其中曼海姆法占绝大多数;一次硫酸钾肥产能为134万t。目前一次硫酸钾肥的主要生产企业有:国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司、山东潍坊龙威实业有限公司、山东海化股份有限公司硫酸钾厂。一次硫酸钾的生产原料主要是盐湖卤水和海水。生产方法为硫酸镁亚型卤水法。国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司成立于2000年9月,主要业务用罗布泊天然卤水制取硫酸钾,目前已研究出具有国际先进、国内领先、拥有自主知识产权的工艺技术,已建成21.6km2的盐田,具备10万t/a硫酸钾的生产能力,公司已获得用罗布泊含钾卤水制取硫酸钾技术的6项专利。罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东北部的若羌县境内,总面积10350km2。目前此地已探明钾盐资源量约2.9亿t,罗布泊钾盐项目一期120万t/a硫酸钾项目于2006年2月经国家发改委核准。本项目为国家重点国债项目,截至目前,罗泊钾肥基地年产120万t钾肥项目的主体工程进展顺利。目前国投罗钾公司正在进行增资扩股,募集资金将用于补充一期120万t项目建设资本金。冠农股份也于2007年8月启动了定向增发计划,其中1.7361亿元将用于国投罗钾公司的同比例增资。国投罗钾公司一期工程将于2008年10月投料试产,新装置的实际产能可达到150万t/a,预计到2009年产量可达70多万t,罗钾硫酸钾运输方面亦不存在较大问题;二期300万t硫酸钾将于2009年开始建设,2014年达到300万t规模。国投新疆罗布泊120万t/a硫酸钾的投产,将缓解我国钾肥市场的供求紧张状况。至2014年,罗布泊钾肥基地将成为全球最大的硫酸钾生产基地。我国硫酸钾的消费量约为200万t,每年的进口量在20万～30万t,出口量一直不是很大,在10万t以下徘徊。硫酸钾价格跟随氯化钾的上涨而上涨,目前罗布泊硫酸钾的出厂价格在5500元/t,而曼海姆法硫酸钾的目前价格5600元/t。从成本方面考虑,罗布泊硫酸钾的市场优势较大。海水制硫酸钾的进展:2001年12月,在天津市重大科技攻关项目的支持下,天津长芦海晶集团有限公司进行的300t中试圆满完成。中试结果表明,沸石法海水提取硫酸钾高效节能技术,不但可以在海盐化工企业推广,而且硫酸钾的生产成本可以在每吨1100元以内,在目前硫酸钾近5000元/t的市场条件下,该技术产品已具有很大的利润空间。山东海化股份有限公司硫酸钾厂和山东潍坊龙威实业有限公司已利用该技术建成近4万t/a的硫酸钾生产装置。3.3我国海水提取硝酸钾技术的进展目前我国硝酸钾的生产厂家约29家,生产能力约78万t/a,其中农业级硝酸钾生产能力近42万t/a,主要生产厂家是文通集团(20万t/a)、四川米高化肥公司(8万t/a)、云南解化(7.5万t/a)、湖南金叶肥料有限责任公司、山西天脊集团钾盐有限公司和昆明(青上)化工有限公司等6家农用硝酸钾企业在生产,年产量约20万t。2010年青海盐湖工业集团元通钾肥有限公司20万t/a农用硝酸钾将投入生产。我国农用级硝酸钾每年的进口量在5万～7万t。近年我国许多地区有新建或扩建农用硝酸钾装置的计划,目前市场价格在6500～6800元/t,市场需求量约为30万t/a。由于硝酸钾价格较高,其应用范围一直仅局限于烟草、高档蔬菜和水果方面。硝酸钾的生产方法都是采用以氯化钾为原料的复分解法,目前我国没有一次硝酸钾肥生产。2000年6月由新疆三维矿业股份有限公司(隶属于新疆德隆集团)和化工部连云港设计研究院联合成立的新疆吐鲁番三维钾盐有限公司,曾经努力开发位于吐鲁番乌尊布拉克盐湖的钾硝石矿(卤水矿已探明C+D级储量达120万t折纯硝酸钾,钾硝石固体矿C+D级储量在10万t以上折纯硝酸钾),但因品位低等原因试验没有进行下去。海水制硝酸钾的进展:在沸石法海水提取硫酸钾实现重大突破的基础上,河北工业大学联合天津长芦海晶集团有限公司等单位在国家“十五”重点攻关项目的支持下,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。该技术是具有我国原始性自主知识产权的海洋钾资源高效利用新技术。它利用“改性沸石离子筛”核心技术,突破了海水钾的高选择性、高倍富集和钾肥的高效、节能分离等一系列关键技术难题,成功完成了百吨级中试和工业化试验研究,在国际上率先实现了海水提钾过经济关,并完成了200t/a中试。这一成果于2004年1月通过了国家科技部组织的专家验收,专家认定该技术为国际领先水平。2005年,利用该技术成果,天津长芦海晶集团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。沸石离子筛法海水提取钾肥技术让大家看到了希望的曙光。3.4镁肥生产线运转情况目前,我国生产硫酸钾镁肥的企业有2个,产能共计31万t/a:一是青海中信国安公司科技发展有限公司一期30万t/a硫酸钾镁肥工程;二是山东海化股份有限公司硫酸钾厂的1万t/a硫酸钾镁肥。2006年底硫酸钾镁肥的价格是1050元/t,2007年年底的市场零售价为2000～2400元/t。青海中信国安一期30万t/a硫酸钾镁肥已实现稳定的批量生产,二期硫酸钾镁肥生产线目前也在紧张筹备中,目前生产线运转情况良好,已与17家代理商签订了协议,2007年生产了近20万t“国安”牌硫酸钾镁肥,计划2008年生产70万t,产品供不应求,市场潜力巨大。青海中信国安硫酸钾镁肥是从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫等中量元素的化合态钾肥,分子式为K2SO4·MgSO4·nH2O。生产工艺包括盐湖采卤、盐田滩晒、钾混盐原料、两次转化(脱钠、脱氯)、烘干造粒、自动包装等环节。该公司在柴达木盆地中部通过修建50km的采卤渠采集西台湖地下丰富的盐湖卤水资源,并修建60多平方公里的晒盐池对卤水进行盐田滩晒,利用柴达木盆地高蒸发量的特点对盐湖卤水进行多次滩晒后形成钾混盐结晶体,为生产硫酸钾镁肥的原料。“国安”牌硫酸钾镁肥,成分及含量为w(K2O)≥22%、w(MgO)≥8%、w(S)≥14%。硫酸钾镁肥大、中量元素相结合,适用于任何作物,如蔬菜、果树、烟草、茶叶和花卉等经济作物,既可作基肥、追肥,也可作叶面喷肥。硫酸钾镁肥在平衡施肥及促进作物产量、品质及效益提高方面具有显著作用。目前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,其用途更广,也有利于土壤养分的平衡。3.5双功能组合型作物实际上,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,如果折成氧化钾,每667m2耕地约合3000kg,可使用300年。如果把1m深土层的钾都动员起来,可使用上万年。可惜的是98%的钾存在于云母、正长岩等硅酸盐的矿物中,作物不能吸收利用。土壤中缺少的是速效钾,如何利用这些非速效钾?最有效的办法就是生物钾肥。生物钾肥是一种以钾细菌为主要成分,以草炭或肥土为吸附载体的多功能高效根际肥料,不但能分解释放土壤中的矿物钾和难溶性磷,并具有一定固氮能力,分泌植物生长刺激素,提高某些微量元素的营养水平,为作物提供多种营养物质,改善作物根际环境,抑制作物病害,增强作物的抗寒耐旱能力,促进作物生长发育,从而提高作物产量,改善作物品质。它有两种剂型:一是草炭固体剂型,外观黑色粉状,湿润松散,w(H2O)30%左右;另一种是液体剂型,外观乳白色,混浊,有微酸味。生物钾肥本身并不含钾,但是它可以“盘活”土壤中“库存”的钾,这种生物钾肥早已经由河北省微生物研究所研制出来。生物钾肥又称硅酸盐细菌制剂,它是土壤本身就拥有的,是从土壤中筛选分离出来解钾能力极强的菌剂,采用特定的培养基,进行培养复壮,再经工业发酵制成的一种含菌量高的生物制剂。这种细菌在代谢过程中产生有机酸,这些酸可将硅酸盐矿物溶解,从而活化土壤中钾、磷及铁、镁、硅等元素的机能,使土壤中大量存在的难溶性无效钾释放出来,转变成能被作物吸收的有效钾,以增补作物钾的不足。这在一定程度上相当于增加了我国钾肥的产量,但生物钾肥不能完全取代无机钾。生物钾肥,是继农家肥、化学肥料之后新兴的特种肥料,具有生物活性,被称作是人类发现和利用的第3代肥料,目前已在全国20多个省、市、区的多种作物、33.3万多公顷农田上大量应用,效果很好,1988年通过专家技术鉴定,列为国家级科技成果在全国推广。目前生物钾肥的主要生产企业有15家,主要有:陕西巨川富万钾股份有限公司、江苏心实肥业集团有限公司、武汉立美生物科技有限公司等。3.6开发新型矿物肥料1)硅钙镁钾肥。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利用当地丰富的含钾粗面岩资源,采取热化学方法和国际先进的玻璃因子工艺技术,经过8年联合研制开发成功了在国内外拥有巨大市场前景的环保型“蓉昌”牌硅钙镁钾高纯度矿物质肥料,和以此技术为核心于1994年组建了陕西华县荣昌钾肥厂,硅钙镁钾特种肥已完成全部研发定型工作程序、大田试验示范和市场准入的各种证照手续,并于2003年进入示范销售,肥料效果独特,农民众口赞誉,前景看好!硅钙钾镁肥出厂价为900～1000元/t,市场销售价2300～2400元/t。硅钙钾肥产能是2万t/a,w(K2O)4%～8%。主要生产企业:陕西华县荣昌钾肥厂。2)钾硅钙矿物肥料。不溶性钾资源制含矿物钾肥方面目前也有了重大的突破。中国科学院地质与地球物理研究所的科研人员自1995年以来十几年不懈攻关,开发出以富钾硅酸盐岩石为原料的新型钾硅钙矿物肥料。本矿物肥料技术已经获得3项国家发明专利,并被列入国家星火科技计划。这种新型矿物肥料,将含有富钾岩石中的钾、硅、钙、镁、铁、锰、硼、铝等多种矿物质整体转化为植物可以吸收的有效养分。通过在全国近30个试验点(包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、河北、北京、山东、河南、新疆、四川、贵州、江西、浙江、福建等省、市、自治区),对水稻、玉米、小麦、蔬菜、水果、茶叶、红薯以及桑树、向日葵等十几种农作物开展了农田肥效试验,初步证明其具有广泛适用性,其普适性和低成本使得推广平衡施肥、大面积改善我国土壤综合肥力、全面提高我国食品安全成为可能。以上不溶性钾资源生产含钾矿物肥的实用技术正在大面积的推广应用中,目前已在河北宣化建成一条生产线。3)硅钾肥。河南省科学院地理研究所的硅肥工程技术中心根据我国含钾岩石资源丰富,并且钾矿石中硅含量很高的特点,利用硅肥研究方面积累的专业优势,经过3年的科研攻关,采用两磨一烧高强度裂解加催化剂法生产长效硅钾肥,目前已大批量生产。硅钾肥的研制成功为我国钾肥和硅肥生产开辟了新的原料来源和生产途径。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。1999年12月,泰国正大集团从众多的科技项目中选中了此生产技术项目,组建了中国硅钾肥集团有限公司,并于2000年6月6日在山东淄博高新技术开发区与张店钢铁总厂合资成立了山东全都有硅钾肥科技有限公司。目前我国生产硅钾肥的企业有贵州西洋肥业有限公司,安阳市菲达硅钾肥有限责任公司,山东全都有硅钾肥科技有限公司,山西省富邦肥业有限公司、曲沃县瑞丰硅肥厂。目前硅钾肥出厂价2000元/t,硅钙钾肥出厂价1350～1400元/t。硅钾肥目前全国的产能是3万t,硅钙钾肥产量是2万t,w(K2O)4%～8%。4)含硫酸钾的复合肥料。针对我国丰富的钾长石、明矾石等不溶性钾资源,华南理工大学环境科学与工程学院的石林教授经过多年的努力,研究开发出一种利用工业废渣与钾长石等不溶性钾矿经反应生产含硫酸钾的复合肥料技术。该技术生产成本低,每生产1t复合肥料的成本在400元以下,肥料中w(K2SO4)大于8%、枸溶性w(SiO2)大于15%、w(CaO)大于25%、w(MgO)大于2%,并含有多种作物所需要的微量元素成分。该研究成果符合国家节能减排、循环经济的产业政策和发展方向,目前在产业化方面进展很快。3.7草灰灰的施肥1)草木灰。植物体燃烧后留下的灰分就是草木灰。草木灰中所含钾90%以上是水溶性的速效钾,作物吸收快,施用效果好,既可作种肥、基肥、追肥,又可用作根外追肥。但切忌与氮素化肥、人畜粪尿混存、混用。草木灰是一种营养元素最多的复合肥,能供给农作物需要的多种元素。草木灰中氧化钾含量很高,小麦秆灰w(K2O)13.6%,稻草灰w(K2O)8.1%,玉米秆灰w(K2O)17.25%,各种杂草、树叶中w(K2O)15%～17%,煤灰中w(K2O)9%～11%。如农户为5口人之家,每天积攒草木灰2kg,可施用0.33～0.47hm2承包田。草木灰可作底肥、追肥、叶面喷肥,是一种最经济的钾肥。2)作物秸秆。以鲜物计,玉米秆w(K2O)1.3%～1.6%,稻草w(K2O)0.47%～0.7%,麦草w(K2O)0.41%～0.6%。一般可采用堆沤、过腹还田、直接粉碎翻压还田等形式为土壤补钾。3)牲畜粪尿。此类肥料数量巨大,含钾丰富。如牛尿w(K2O)0.86%～1.25%,1头牛1年中尿的排泄量可提供相当于54.2kg氯化钾。其他如马、羊、猪、鸡、鹅等粪肥w(K2O)均在0.5%以上,兔粪w(K2O)最高可达2.38%。一般与沤肥配合,供钾效果尤佳。4)绿肥。如紫云英、苕子、苜蓿、紫穗槐等,其w(K2O)在0.23%～0.43%之间,每667m2鲜草可提供4.5～9.5kg纯钾。另外,有些野生杂草也含有较丰富的钾,一般w(K2O)在0.1%以上。4我国经济高质量发展的建议及对策建议随着青海中信国安100万t/a硫酸钾镁肥二期工程的建设和国投新疆罗布泊120万t/a一期工程2008年底的投