国内外钾资源开发利用现状及未来发展趋势

钾是农作物生长必需的三大核心营养元素之一，其在促进作物增产、改善品质、增强抗倒伏和抗虫害等方面发挥着关键作用。全球范围内，土壤缺钾现象严重威胁着粮食安全。而在我国，70%以上的土壤缺钾，56%以上的耕地处于严重缺钾状态。氮、磷、钾的施用比例失调，也给粮食安全带来了巨大的隐患。

针对这一问题，王石军的文章《国内外钾资源开发利用现状及未来发展趋势》综合分析了全球及我国钾盐资源的特征与开发现状，提出了从多角度优化钾资源配置的策略，探讨如何优化钾肥供给和施用，确保粮食的持续增产，为未来农业的可持续发展提供可行的解决方案。

国外钾资源分布及储量

据中国无机盐工业协会钾盐钾肥行业分会历年的统计数据，世界钾盐资源总量达2 500亿t(以K₂O计，以下钾资源储量、钾肥产能、产量数据未注明者，均同)，可保证全球200年以上的供应。已探明的钾资源储量绝大部分为固体钾盐，加拿大、俄罗斯、白俄罗斯等国家的优质固体钾矿的氯化钾品位高达20%~30%，采选稳定且容易，生产成本较低。

据美国地质调查局(USGS)统计，2013年起，一些钾盐资源大国的钾盐储量变化较大(见图1)，这主要是基于资源战略地位的提升与保护，各国纷纷调低数据，实际探明储量远大于美国地质调查局的统计数据。

图1  2008—2018年世界钾盐储量

我国钾资源分布及储量

我国累计查明资源储量氯化钾实物量10.27亿t，主要分布在青海柴达木盆地的察尔汗、马海、昆特依、大浪滩和新疆的罗布泊洼地，西藏藏北盐湖区探明少量钾盐储量。根据自然资源部发布的《2023年中国矿产资源报告》，2022年我国保有钾矿氯化钾储量2.88亿t。

多年来，钾盐找矿的工作在持续推进，特别是从2008年起，原国土资源部会同科技部等部门组织实施了找矿突破战略行动，勘查发现青海柴达木西部、四川、湖北、江西等地深层卤水中，富含高品位的钾、锂、硼等元素，具有经济价值，15年间钾盐新增资源量5.23亿t。

钾盐开发与生产

全球固体钾矿的开采采用干式竖井采矿法和湿式溶解采矿法，前者适用于埋深较浅的钾石盐矿藏，后者主要适用于埋深较深的光卤石矿床。液体钾资源的主要开采方法包括渠道开采法、钻井开采法。利用钾矿生产钾盐产品的加工工艺主要有浮选法和冷结晶法，其中冷结晶法为国内主流的生产工艺。

采用钾矿直接生产的钾盐产品主要有氯化钾、硫酸钾和硝酸钾，其中氯化钾占90%以上，其他钾盐产品大多以氯化钾为原料，如碳酸钾、氢氧化钾、磷酸二氢钾和高氯酸钾等。全球钾盐生产地比较集中，与钾资源分布地基本重合。2010—2022年世界钾盐产量呈缓慢增长趋势(见图2)，年均增长率约为1.56%；2010年世界钾盐总产量为33 700 kt，2022年为40 900 kt。

图2  2010—2022年世界主要钾盐生产国家产量变化

钾盐消费

根据国际肥料协会(IFA)的统计资料，世界钾肥消费量在2000年以前一直维持在25 000~26 000 kt/a，而同期生产能力远大于消费量。

近几年受全球粮食产量不断创新高、粮食价格上涨、钾肥价格平稳等因素的影响，世界钾肥消费量保持较稳定的增长，2020年世界钾肥消费量达41 000 kt，2022年达41 812 kt；2022年中国钾肥消费量为10 255 kt, 占世界钾肥消费量的24.5%。全球钾肥基本趋于产销平衡，打破了过去长期存在的产能严重过剩的格局。

从消费区域看，亚洲是最大的消费区域，印度和中国是钾肥需求大国，总需求量约占全球的40%以上。

钾盐贸易

钾资源的赋存特征决定了钾盐生产技术及规模，全球钾肥生产格局与钾资源分布基本一致，加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、中国、德国和以色列等为钾肥主要生产国。人口大国中国、印度、美国和巴西等国钾资源少，均需大量进口钾肥。全球钾资源的分布与人口分布的不均匀，以及不同地域发达程度、生活品质与消费结构、作物种类等多重因素的不一致，增大了对钾肥需求的不均匀性，造成钾肥国际贸易比例高达76%。

工艺技术现状

氯化钾是目前全球应用最广泛的钾肥产品，适用于大宗农作物，其消耗量占钾肥产品的95%。利用固体钾矿或盐湖含钾卤水大规模工业化生产氯化钾的方法主要有浮选法、冷结晶法、热溶-真空结晶法和兑卤盐法等，当前全球应用最广泛的是浮选法和冷结晶法。

浮选法生产氯化钾工艺的主要优点是工艺成熟可靠，流程简单(见图3)，易操作，投资少。缺点是生产的氯化钾粒度较细，物理性能较差；产品质量较低，w(KCl)≤93%；钾的回收率较低，单程回收率为60%左右。

图3  浮选法氯化钾生产工艺流程

结晶法制备氯化钾工艺的主要优点：氯化钾产品质量高，w(KCl)≥95%，且产品粒度粗，外观效果好；常温操作，能耗低，吨产品综合电耗≤80 kW ·h。缺点是流程较长且较为复杂(见图4)，操作控制难度较大(尤其是结晶系统浓度的控制)，且对捕收剂性能要求高；对原矿的要求也较高，要求光卤石矿中w(NaCl)≤5%。

图4  冷结晶法氯化钾生产工艺流程

硫酸钾是一种优质的无氯钾肥，也是一种硫、钾复合肥，特别适于忌氯经济作物。硫酸钾的生产工艺主要有两种：第一种是以硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取，俗称资源型硫酸钾；第二种是硫酸盐(如硫酸、芒硝等)与氯化钾在550 ℃高温下直接反应制取，俗称加工型硫酸钾。

生产消费现状

虽然我国钾肥产能、产量位列全球前四位，成为继加拿大、俄罗斯、白俄罗斯之后钾肥产能达千万吨级的国家，但因我国是人口大国、农业大国、钾肥消费大国，且钾盐资源相对匮乏，所以我国钾肥消费对外依存度较高，钾肥进口量较多。我国2010—2023年钾肥进口量见图5。

图5  2010—2023年我国钾肥进口量

我国钾肥工业经过66年的发展，无论是技术创新、产业发展，还是稳定国内供给，都取得了历史性成就，为平抑国际钾肥贸易价格、稳定国内钾肥市场发挥了重要作用。

产业发展现状

在国家西部大开发政策的引领下，通过“青海盐湖100万t钾肥项目”、国家科技支撑计划“柴达木盆地盐湖难开发钾矿开采技术研究”(项目编号：2006BAB09B01)、国家产业振兴“青海新增100万t钾肥项目”等国家多项重点工程、技术研发项目的实施，实现了我国钾肥产业的规模化发展，形成了世界级钾肥产业基地，创建了盐湖资源“分散开采、集中输送、采输分离”理论和完整的开拓、采准、开采系统，使我国钾盐采卤、输卤、盐田到加工工艺和成套装备水平达到国际先进行列。在技术进步的推动下，柴达木盆地建成了近千万吨氯化钾产能，在新疆罗布泊洼地国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司建成了1 500 kt/a硫酸钾产能。

以察尔汗盐湖的钾盐企业为代表，通过先进技术研发与成果转化，形成盐湖“4R1E”生态绿色循环经济模式(见图6)。在传统的减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再回收(Recycle)3R基础上，通过低品位固体钾的溶解转化，实现了资源再发现(Rediscovery)、环境再改善(Environment improving)，使过去“天上无飞鸟、地上不长草、风吹盐块跑”的盐漠地变成如今的“水草茂密、鱼类聚集、鸟类成群、蓝天白云碧水”共存的生态大盐湖，提升了盐湖的自然风光和工业、旅游价值。

图6  察尔汗盐湖资源梯级循环利用示意

未来钾肥需求预测

随着全球人口继续增长与局部地区冲突的持续，全球钾盐消费量将持续增加，消费顶点预计在2045年，最高消费量为51 142 kt。

我国作为农业大国，钾肥需求量长期以来一直呈增长趋势，2010—2022年我国钾肥表观消费量从6 100 kt(K₂O)增长至15 000 kt，12年间增长146%。为提高粮食综合生产能力，保障粮食持续安全稳定供给，国家实施高标准农田建设，对钾肥又提出了新的需求。预测我国钾盐消费的峰值将在2025年左右出现，到达顶点后再维持相对稳定的15 000~20 000 kt(K₂O)表观消费量。

我国钾肥产业发展建议

• 钾肥资源保障与开发：通过开源节流多措并举，保有资源储量可持续保障国内钾肥自给率60%的需求，进而相对稳定钾肥供应价格。加快对青海柴达木西部深层砂砾型孔隙卤水钾资源的可采性评价，提高砂砾型孔隙卤水勘探等级，设置深层砂砾型孔隙卤水开采技术与成套装备重大研究专项，完成资源储量评价，确定开采设计参数，早日实现工业开采。

• 境外钾肥基地建设：经过20多年的“走出去”探索，境外钾肥基地建设成果已逐步显现。但仍需从国家层面进一步强化顶层设计，整合产学研各方的优势资源共同“走出去”，发挥两种资源和两个市场的作用，早日将境外钾肥基地规模拓展至千万吨级，稳定保障我国钾肥的长期刚性需求；同时统筹国产与进口钾肥储备，平抑钾肥市场价格，提升钾盐企业在国际钾盐市场中的话语权。

• 产业政策与市场稳定：实施差异化政策以稳定钾肥产量与供给价格，确保钾肥的长期刚性需求。推动国内钾肥行业科技创新与资源利用，提高钾盐企业的竞争力，同时制定合理的税收政策和运输优惠，以促进钾肥产业的可持续发展。