鉀肥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要肥料，在全球農(nóng)業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域都占據(jù)著重要地位，從行業(yè)發(fā)展歷程來(lái)看，鉀肥行業(yè)經(jīng)歷了從起源到逐步發(fā)展壯大的過(guò)程，技術(shù)不斷進(jìn)步，市場(chǎng)格局也在不斷演變。

一、鉀肥行業(yè)概述?

1、定義與分類(lèi)?

鉀肥的全稱為鉀素肥料，是一種以鉀為主要養(yǎng)分的肥料。鉀在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，參與 60 種以上酶系統(tǒng)的活化、光合作用、同化產(chǎn)物的運(yùn)輸，碳水化合物的代謝和蛋白質(zhì)的合成等過(guò)程，對(duì)植物的生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。?

鉀肥的種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的鉀肥品種主要有氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、鉀石鹽、鉀鎂鹽、光鹵石、硝酸鉀、窯灰鉀肥等。其中，氯化鉀含氧化鉀為 50%-60%，易溶于水，20 攝氏度時(shí)溶解度為 34.7%，100 攝氏度時(shí)為 55.7% ，是速效性肥料，可供植物直接吸收，吸濕性不大，通常不會(huì)結(jié)塊，物理性質(zhì)良好，便于施用，在鉀肥中居于主要地位，不僅直接用作鉀肥或作摻和肥料的基礎(chǔ)肥料，而且是生產(chǎn)硫酸鉀、硝酸鉀或磷酸鉀等無(wú)氯鉀肥的基本鉀源；硫酸鉀含氧化鉀 50%-54%，較純凈的硫酸鉀系白色或淡黃色菱形或六角形結(jié)晶，吸濕性遠(yuǎn)比氯化鉀小，物理性狀良好，不易結(jié)塊，施用方便，是化學(xué)中性、生理酸性肥料，具有很好的水溶性，但長(zhǎng)期使用，會(huì)加重土壤酸化，適用于葡萄著色后期至果實(shí)成熟期，促進(jìn)果實(shí)上粉著色，增加果實(shí)甜度。?

不同鉀肥在成分、性質(zhì)、適用范圍等方面存在差異，例如氯化鉀價(jià)格相對(duì)較低，鉀含量高，但含氯，對(duì)忌氯作物不適用；硫酸鉀價(jià)格相對(duì)較高，不含氯，適用于忌氯作物和對(duì)硫敏感的作物；磷酸二氫鉀不僅含鉀，還含磷，常作為葉面肥用于作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期，促進(jìn)開(kāi)花結(jié)果等。在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要根據(jù)土壤狀況、作物種類(lèi)等因素來(lái)合理選擇和施用鉀肥，以達(dá)到最佳的施肥效果，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。?

2、發(fā)展歷程?

鉀肥行業(yè)的發(fā)展歷程漫長(zhǎng)且曲折，其起源可以追溯到 19 世紀(jì)。1861 年，德國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了氯化鉀的工業(yè)化生產(chǎn)，開(kāi)啟了鉀肥大規(guī)模應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的序幕。在早期階段，由于技術(shù)水平有限，鉀肥的生產(chǎn)規(guī)模較小，主要集中在少數(shù)擁有豐富鉀礦資源的地區(qū)。隨著農(nóng)業(yè)對(duì)鉀肥需求的逐漸增加，以及開(kāi)采和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，鉀肥產(chǎn)業(yè)開(kāi)始在全球范圍內(nèi)逐步擴(kuò)張。?

20 世紀(jì)中葉至后期，全球鉀肥行業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展期。一方面，加拿大、俄羅斯、白俄羅斯等國(guó)家憑借其豐富的鉀礦資源，大力發(fā)展鉀肥產(chǎn)業(yè)，成為全球主要的鉀肥生產(chǎn)和出口國(guó)。例如，加拿大的薩斯喀徹溫省擁有世界上最大的水溶性固體鉀礦資源，已探明儲(chǔ)量超過(guò) 15 億噸氯化鉀，Nutrien 和 Mosaic 等公司在該地區(qū)擁有多座鉀肥生產(chǎn)工廠，使得加拿大在全球鉀肥市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。另一方面，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，對(duì)糧食產(chǎn)量和質(zhì)量的要求不斷提高，鉀肥作為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要肥料，其市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步推動(dòng)了鉀肥行業(yè)的發(fā)展。?

進(jìn)入 21 世紀(jì)，鉀肥行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能提升和市場(chǎng)格局調(diào)整等方面繼續(xù)取得顯著進(jìn)展。在技術(shù)創(chuàng)新方面，各國(guó)不斷加大對(duì)鉀礦開(kāi)采和鉀肥生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)投入，開(kāi)發(fā)出了一系列高效、環(huán)保的新技術(shù)和新工藝。例如，在鹽湖提鉀技術(shù)方面，中國(guó)取得了重要突破，通過(guò)吸附法提鉀技術(shù)，將氯化鉀含量提升至 98%，新增了大量產(chǎn)能；在資源綜合利用方面，國(guó)投羅鉀突破尾鹽鉀資源回收技術(shù)，將鹽湖老鹵提鋰與鉀肥生產(chǎn)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了 “鉀鋰協(xié)同” 開(kāi)發(fā)。在產(chǎn)能提升方面，全球鉀肥產(chǎn)能持續(xù)增長(zhǎng)，以滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。新興產(chǎn)區(qū)如老撾的鉀肥產(chǎn)能快速擴(kuò)張，2024 年投產(chǎn) 100 萬(wàn)噸，2025 年預(yù)計(jì)達(dá) 500 萬(wàn)噸，中老鐵路開(kāi)通后可通過(guò)陸路運(yùn)輸緩解中國(guó)進(jìn)口壓力。同時(shí)，一些傳統(tǒng)鉀肥生產(chǎn)國(guó)也在不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)?；蜻M(jìn)行技術(shù)改造，以提高生產(chǎn)效率和降低成本。?

在市場(chǎng)格局調(diào)整方面，全球鉀肥市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，行業(yè)集中度有所變化。過(guò)去，鉀肥市場(chǎng)主要由少數(shù)幾家大型企業(yè)壟斷，但隨著新企業(yè)的進(jìn)入和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，市場(chǎng)格局逐漸多元化。此外，地緣政治、貿(mào)易政策等因素也對(duì)鉀肥市場(chǎng)格局產(chǎn)生了重要影響。例如，俄烏沖突導(dǎo)致俄羅斯和白俄羅斯這兩個(gè)重要鉀肥出口國(guó)的出口受到一定限制，從而影響了全球鉀肥的供應(yīng)和價(jià)格走勢(shì)。?

3、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)?

鉀肥行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了從鉀礦開(kāi)采到鉀肥生產(chǎn)，再到終端應(yīng)用的多個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。?

產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是鉀礦資源的開(kāi)采。全球鉀礦資源分布極不均衡，主要集中在加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、中國(guó)和老撾等國(guó)家。其中，加拿大的鉀礦儲(chǔ)量位居世界前列，其薩斯喀徹溫省的鉀礦資源豐富，鉀礦床主要由鉀石鹽、石鹽、粘土類(lèi)礦物和其他不溶性礦物構(gòu)成，鉀石鹽中氧化鉀品位較高。俄羅斯的鉀鹽礦床主要分布在烏拉爾地區(qū)和東西伯利亞地區(qū)，如別爾姆斯克邊區(qū)的上卡姆礦床資源量巨大，以鉀石鹽和光鹵石為主，開(kāi)采難度相對(duì)較低。中國(guó)的鉀礦資源主要分布在青海柴達(dá)木盆地、新疆羅布泊鹽湖和西藏的藏北鹽湖區(qū)，其中青海察爾汗鹽湖是中國(guó)最大的可溶性鉀鎂鹽礦床，為鉀肥生產(chǎn)提供了重要的原料來(lái)源。鉀礦開(kāi)采企業(yè)通過(guò)豎井開(kāi)采、水溶開(kāi)采等方式將鉀礦從地下開(kāi)采出來(lái)，為中游的鉀肥生產(chǎn)提供原材料。?

產(chǎn)業(yè)鏈中游是鉀肥的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。根據(jù)鉀礦的類(lèi)型和品質(zhì)，以及市場(chǎng)需求，生產(chǎn)企業(yè)采用不同的生產(chǎn)工藝將鉀礦加工成各種鉀肥產(chǎn)品。常見(jiàn)的鉀肥生產(chǎn)工藝包括浮選法、溶解結(jié)晶法、轉(zhuǎn)化法等。以氯化鉀生產(chǎn)為例，對(duì)于固體鉀礦，通常采用浮選法將鉀石鹽中的氯化鉀分離出來(lái)；對(duì)于鹽湖鹵水型鉀礦，則多采用溶解結(jié)晶法，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等步驟得到氯化鉀產(chǎn)品。硫酸鉀的生產(chǎn)方法主要有直接由天然礦物和硬鹽礦等制取，以及由氯化鉀轉(zhuǎn)化而得，世界生產(chǎn)的硫酸鉀中 70% 由轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)。在這一環(huán)節(jié)，大型鉀肥生產(chǎn)企業(yè)憑借其先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和品牌優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。例如，加拿大的 Nutrien 是全球最大的鉀肥企業(yè)，擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)施和廣泛的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，其鉀肥產(chǎn)品暢銷(xiāo)全球。產(chǎn)業(yè)鏈下游是鉀肥的應(yīng)用領(lǐng)域，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供鉀元素，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。鉀肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用，它能夠促進(jìn)作物的光合作用，增強(qiáng)作物的抗逆性，如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病蟲(chóng)害等能力，還能促進(jìn)作物果實(shí)的發(fā)育，提高果實(shí)的糖分含量、色澤和口感等。不同的農(nóng)作物對(duì)鉀肥的需求和適應(yīng)性有所差異，例如，薯類(lèi)、瓜類(lèi)、果樹(shù)等作物對(duì)鉀肥的需求量較大，且更適合施用硫酸鉀等不含氯的鉀肥；而棉花、麻類(lèi)等纖維作物則對(duì)氯化鉀的耐受性較強(qiáng)，且氯離子有助于促進(jìn)纖維的形成。除了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，鉀肥在工業(yè)領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用，如用于制造玻璃、醫(yī)藥、染料、香料等產(chǎn)品，但占比較小，約為 5% 左右。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，經(jīng)銷(xiāo)商和農(nóng)資零售商將鉀肥銷(xiāo)售給農(nóng)民和農(nóng)業(yè)種植企業(yè)，而工業(yè)用戶則直接從鉀肥生產(chǎn)企業(yè)或經(jīng)銷(xiāo)商處采購(gòu)鉀肥。

二、鉀肥行業(yè)生產(chǎn)工藝分析?

根據(jù)北京研精畢智信息咨詢發(fā)布的調(diào)研報(bào)告指出，鉀肥的生產(chǎn)工藝豐富多樣，不同的生產(chǎn)工藝適用于不同類(lèi)型的鉀礦資源和產(chǎn)品需求，常見(jiàn)的生產(chǎn)工藝主要有結(jié)晶法和浮選法，每種工藝都有其獨(dú)特的原理、流程和特點(diǎn)。這些生產(chǎn)工藝的選擇不僅影響著鉀肥的產(chǎn)量和質(zhì)量，還與生產(chǎn)成本、資源利用效率以及環(huán)境保護(hù)等因素密切相關(guān)。深入了解和掌握這些生產(chǎn)工藝，對(duì)于鉀肥行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1、結(jié)晶法?

2.1.1 氯化鉀結(jié)晶生產(chǎn)?

氯化鉀的生產(chǎn)原料主要來(lái)源于鉀石鹽礦或光鹵石礦，以鉀石鹽礦為原料時(shí)，其生產(chǎn)過(guò)程有著明確的步驟。首先，需將鉀石鹽礦進(jìn)行粉碎處理，這一步驟至關(guān)重要，它就如同將大塊的石頭打碎成小顆粒，目的是為后續(xù)的溶解操作提供便利條件，使礦石能夠在合適的溶劑中充分溶解，此時(shí)，礦石中的氯化鉀和其他雜質(zhì)都進(jìn)入溶液。隨后便是關(guān)鍵的蒸發(fā)、結(jié)晶工藝，通過(guò)加熱溶液，使溶劑不斷蒸發(fā)，溶液的濃度逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，氯化鉀就會(huì)從溶液中結(jié)晶析出，這一過(guò)程就如同海水曬鹽，水分蒸發(fā)后，鹽便結(jié)晶出來(lái)。最后，經(jīng)過(guò)分離設(shè)備，將結(jié)晶出來(lái)的氯化鉀與剩余的溶液分離，再通過(guò)干燥工序，去除氯化鉀晶體表面的水分，就得到了所需的氯化鉀產(chǎn)品。?

在提取氯化鉀時(shí)，一般采用冷分解法或完全溶解法，冷分解法是在常溫下，利用鹵水或水來(lái)溶解光鹵石礦。在這個(gè)過(guò)程中，光鹵石礦中的氯化鉀會(huì)溶解出來(lái)，并且由于其粒度較小，可以通過(guò)重力或離心力的作用將其從溶液中分離出來(lái)。分離后的氯化鉀經(jīng)過(guò)洗滌，去除表面殘留的雜質(zhì)，再進(jìn)行干燥處理，就能得到純度較高的氯化鉀產(chǎn)品，不過(guò)這種方法得到的產(chǎn)品純度和鉀的收率相對(duì)較低，且產(chǎn)品顆粒細(xì)小。完全溶解法則是先將光鹵石礦用加熱到 105℃的飽和氯化鈉鹵水進(jìn)行溶解，這樣可以分離去除其中的氯化鈉和不溶物。之后，將所得的澄清溶液冷卻到 25℃，此時(shí)氯化鉀晶體就會(huì)從溶液中析出，經(jīng)過(guò)洗滌、干燥等操作，即可得到氯化鉀產(chǎn)品。母液還可以通過(guò)蒸發(fā)濃縮等處理，回收其中剩余的氯化鉀，一部分母液可以排放，一部分則返回用于溶浸光鹵石礦，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。?

2.1.2 硫酸鉀曼海姆法生產(chǎn)?

在硫酸鉀的眾多生產(chǎn)方法中，曼海姆法較為常見(jiàn)，其生產(chǎn)原理是讓硫酸和氯化鉀在高溫下發(fā)生反應(yīng)。在此過(guò)程中，主要設(shè)備曼海姆爐發(fā)揮著關(guān)鍵作用。曼海姆爐就像是一個(gè)巨大的反應(yīng)容器，由燃燒室（加熱室）、反應(yīng)室、攪拌器、兩只燃燒器（燃嘴）、進(jìn)料器和出料口等部分組成。硫酸和氯化鉀通過(guò)進(jìn)料器均勻地加入到曼海姆爐的反應(yīng)室內(nèi)，而燃燒室則為反應(yīng)提供大量的熱能。?

在反應(yīng)室內(nèi)，硫酸和氯化鉀在高溫下首先發(fā)生第一步反應(yīng)，硫酸分解氯化鉀，生成硫酸氫鉀。隨著反應(yīng)的進(jìn)行和溫度的升高，進(jìn)入第二步反應(yīng)，硫酸氫鉀與氯化鉀繼續(xù)反應(yīng)，最終生成硫酸鉀和氯化氫氣體。反應(yīng)過(guò)程中，攪拌器以 1-2r/min 的速度不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，將硫酸和氯化鉀充分混合，使反應(yīng)更加均勻、高效地進(jìn)行。生成的硫酸鉀由攪拌耙子攪拌推出，而氯化氫氣體則被回收利用，例如用水吸收氯化氫氣體可以副產(chǎn)鹽酸。從爐膛反應(yīng)室出來(lái)的硫酸鉀產(chǎn)品溫度較高，需要進(jìn)行冷卻處理，之后再經(jīng)過(guò)結(jié)晶、分離等工藝步驟，最終得到硫酸鉀成品。曼海姆法生產(chǎn)硫酸鉀的工藝技術(shù)較為成熟，但該方法對(duì)設(shè)備的要求較高，因?yàn)榉磻?yīng)是在高溫強(qiáng)腐蝕的條件下進(jìn)行的，所以曼海姆爐需要采用耐高溫、耐腐蝕的材料來(lái)制造，并且在運(yùn)行過(guò)程中要嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，控制好爐溫及爐內(nèi)壓強(qiáng)，以確保反應(yīng)爐能夠平穩(wěn)運(yùn)行，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的硫酸鉀產(chǎn)品。?

2、浮選法?

2.2.1 浮選法原理?

浮選法主要用于一些含鉀礦物，比如鉀長(zhǎng)石等鉀肥的生產(chǎn)，其基本原理是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)添加浮選劑，實(shí)現(xiàn)目的礦物（如鉀長(zhǎng)石）與其他礦物的分離。不同的礦物表面對(duì)水的潤(rùn)濕性不同，當(dāng)加入浮選劑后，浮選劑會(huì)選擇性地吸附在目的礦物表面，改變礦物表面的性質(zhì)，使得目的礦物與其他礦物在表面潤(rùn)濕性上的差異進(jìn)一步擴(kuò)大。此時(shí)，向礦漿中鼓入空氣，會(huì)產(chǎn)生許多小氣泡，目的礦物由于表面性質(zhì)的改變，能夠附著在小氣泡上，隨著小氣泡一起上升到礦漿表面，形成泡沫層，而其他礦物則留在礦漿中。通過(guò)刮取泡沫層，就可以將目的礦物分離出來(lái)。?

在浮選過(guò)程中，浮選藥劑的作用不可或缺，浮選藥劑主要包括捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑。捕收劑含有 16-18 個(gè)碳原子的脂肪胺，其作用是吸附在目的礦物表面，增強(qiáng)礦物的疏水性，使礦物能夠更好地附著在氣泡上；起泡劑通常為松油和二惡烷和吡喃系的單原子和雙原子醇類(lèi)，用于產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡，使目的礦物能夠隨著氣泡上?。徽{(diào)整劑則用于調(diào)節(jié)捕收劑和起泡劑的作用，改善浮選條件，如碳酸鈉、硫酸鈉等可作為調(diào)整劑，其中抑制劑如淀粉、硫酸鋁等，可抑制某些礦物的可浮性，活化劑如鉛鹽、鉍鹽等，可提高某些礦物與捕收劑的親和力。

2.2.2 鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的浮選流程?

以鉀長(zhǎng)石制取鉀肥為例，首先需要對(duì)采集到的鉀長(zhǎng)石礦石進(jìn)行選取和破碎，選取合適的鉀長(zhǎng)石礦石是保證后續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量的重要前提，破碎的目的是將礦石分成較為均勻的顆粒，并且使鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石等其他礦物能夠更好地解離。通常情況下，礦石破碎后的顆粒大小要比鉀長(zhǎng)石本身的顆粒小，同時(shí)為了使鈉長(zhǎng)石能夠更有效地被分離，也需要將其破碎至較小的粒度。

破碎后的礦石進(jìn)入浮選處理環(huán)節(jié)，這是整個(gè)浮選流程的關(guān)鍵步驟，在這個(gè)步驟中，將經(jīng)過(guò)破碎的礦石與一定量的鈉鹽或氨鹽混合，并加入適量的水，在攪拌的條件下進(jìn)行充分處理。鈉鹽或氨鹽的作用是分解鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石之間的化學(xué)鍵，使它們能夠相互分離。在這個(gè)過(guò)程中，由于鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石表面性質(zhì)的差異，以及浮選劑的作用，鉀長(zhǎng)石會(huì)浮在水面上，而鈉長(zhǎng)石則沉淀到底部。隨后，將浮在水面上的鉀長(zhǎng)石泡沫刮出，經(jīng)過(guò)多次精選和洗滌，進(jìn)一步提高鉀長(zhǎng)石的純度，去除其中殘留的雜質(zhì)。最后，對(duì)精選后的鉀長(zhǎng)石進(jìn)行脫水處理，得到干燥的鉀長(zhǎng)石精礦，這些精礦再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工處理，就可以制成鉀肥產(chǎn)品。

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