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^[2-3]。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。典型的钾盐矿床：加拿大赋存于中泥盆世Prairie蒸发岩层的萨斯喀彻温钾盐盆地(埋深一般小于1 000 m，以钾石盐为主)，俄罗斯赋存于早二叠世的乌拉尔西坡的上卡姆盆地(埋深250~450 m，以光卤石为主，少量钾石盐)和早寒武世的东西伯利亚含盐盆地东北部的涅帕钾盐盆地(埋深600~1 000 m，以钾石盐为主)，白俄罗斯赋存于早泥盆世的彼里皮亚特凹陷西北部的斯塔罗宾钾盐矿(埋深400~1 200 m，以钾石盐为主，少量光卤石夹层)，钾盐矿床延展面积从1万km²(涅帕钾盐盆地)至6.8万km²(萨斯喀彻温钾盐盆地)，预测钾盐的资源量从千亿吨至万亿吨，探明储量占全球总量的71%，具有高度垄断性^[2-4]。

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。2018年全球探明钾盐储量约58亿t，较2008年减少25亿t，降幅为30.12%^[4]；钾盐储量减少最多的是加拿大，减少32亿t，降幅为72.73%。全球钾资源分布极不均衡^[5]，绝大部分在北半球。按探明储量排序，俄罗斯为20亿t，加拿大、白俄罗斯分别为12亿、7.5亿t，上述三国合计钾盐储量占世界总储量的68.1%；其他还有约旦、以色列、美国、英国、德国、中国和智利，上述十国合计钾盐储量占世界总储量的92%；中国探明的钾盐储量仅占世界总储量的5%。国外固体钾矿资源集中分布在北美洲的加拿大，前苏联地区的俄罗斯、白俄罗斯以及东南亚的泰国、老挝等，矿床类型以海相成因为主，主要矿石类型有钾石盐矿床和光卤石矿床两种；含钾卤水资源中，美国以大盐湖、西尔斯湖的硫酸盐型为主，以色列与约旦以死海的氯化物型为主，智利以阿塔卡玛的硝酸盐型为主。

图 1

2008—2018年世界钾盐储量

加拿大有“世界钾都”之称^[5-6]，钾矿主要分布在西南部的Elk Point盆地，盆地面积约60万km²，自1950年开始专门的钾盐勘探。1954年美洲钾盐公司(PCA)开工建设，1958年正式建成投产，主要开采钾石盐，随后在萨斯喀彻温大量建设钾盐项目，现已建成约30 Mt/a的氯化钾实物量产能。俄罗斯和白俄罗斯作为前苏联钾盐资源探明地，东西伯利亚含盐盆地面积达250万km²，钾矿埋藏浅、品位高，资源储量十分丰富，目前开采的俄罗斯乌拉尔边缘的上卡姆矿山、东西伯利亚涅帕钾盐盆地和白俄罗斯的塔罗宾钾矿都是世界级的巨型矿床。近年毗邻中国云南的老挝呵叻盆地钾矿开发取得重大进展，亚钾国际投资(广州)股份有限公司(以下简称“亚钾国际”)打造了中国在境外首个最大规模的钾肥项目，2020年以来，氯化钾实物量产能已从200 kt/a提升至3 000 kt/a^[7]，为世界和我国钾肥的稳定供给做出了重大贡献。非洲的刚果布和埃塞俄比亚等国家的钾资源组分复杂，气候环境恶劣，基础设施差，成矿条件和地质勘查程度较低，未来相对竞争力较弱^[8]。

新中国成立后，我国十分重视找钾工作，先后投入了大量的物力和人力开展钾盐成矿机理研究及勘探工作，但至今未发现大型可溶性固体钾矿，仅云南思茅地区有不足千万吨的资源储量，已探明钾资源以含钾的卤水为主。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^[9-10]。特别是“青海柴达木盆地中西部钾矿资源整装勘查”项目取得重大进展，发现了数百米的巨厚层砂砾型孔隙卤水钾，估算深层卤水钾盐潜在资源储量达数亿吨，有望成为我国钾资源储备的新基地^[11-14]。

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^[15]。

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%^[16]；2010年世界钾盐总产量为33 700 kt，2022年为40 900 kt。由于世界经济不景气，再加上受俄乌冲突的影响，2022年俄罗斯和白俄罗斯的钾盐产量显著下降，加拿大、中国则成为钾肥产量增长的主要国家，加拿大的钾肥产量由2010年的10 290 kt增加至2022年的16 000 kt，中国的钾肥产量由2010年的3 100 kt增加至2022年的6 000 kt，其他地区则保持相对稳定。2022年，中国由钾肥第四大生产国变为第二大生产国，加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、中国、德国、以色列和约旦等7个国家的钾肥产量合计占比93%(见图 3)。加拿大钾肥产量位居全球第一，占比40%；中国为第二大钾肥生产国，占比15%；俄罗斯为第三大钾肥生产国，占比13%；白俄罗斯位居第四大钾肥生产国，占比8%。排名前四的国家钾肥产量占全球总产量的76%。

图 2

2010—2022年世界主要钾盐生产国家产量变化

图 3

2022年世界主要钾肥生产国产量占比

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。如1988年生产能力为31 800 kt，1996年生产能力为38 000 kt^[17]，而同期消费量维持在22 000 kt，世界钾肥供应充足。从2003年起，钾肥消费量增长较快，2007年达到35 000 kt的高值。但2008年第四季度开始受亚洲金融危机的影响，全球经济不景气，钾肥价格猛涨至700美元/t，一度使世界钾肥市场低迷萎缩，一直延续到2010年上半年，2010年世界钾肥消费量为27 200 kt。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。世界人口分布决定了钾肥消费占比，早在2022年11月，联合国就宣布世界人口达到80亿，其中亚洲总人口超过44亿，钾肥消费量为全球第一。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%。2022年我国钾肥产量氯化钾实物量约10 000 kt，进口氯化钾实物量8 000 kt。据海关数据，2023年我国进口氯化钾实物量突破11 570 kt，同比增长44.63%，创历史新高；俄罗斯、白俄罗斯和加拿大依然是我国主要的钾肥进口国，进口量分别为3 093.7、2 920.8、1 555.0 kt(氯化钾实物量)，分别占总进口量的26.74%、25.24%、13.44%。2023年老挝贡献了氯化钾1 074.4 kt进口量，同比大幅提升134.81%，为我国的粮食安全发挥了积极的促进作用。

自1958年在青海察尔汗盐湖生产出950 t钾肥以来，我国钾资源开发经历66年的艰苦探索与创新发展，已取得了巨大的进步，以青海柴达木为核心的氯化物型钾资源开发技术、新疆罗布泊硫酸盐型钾资源开发技术均已达到国际先进水平。

3.1.1 氯化钾生产工艺技术

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 4)，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 4

浮选法氯化钾生产工艺流程

冷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 5)，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%。冷结晶技术经过20多年的推广应用，已成为国内氯化钾生产的主流工艺，较多企业通过技术嫁接，进一步发展为反浮选-冷结晶法、冷结晶-正浮选法。

图 5

冷结晶法氯化钾生产工艺流程

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^[18]。据海关统计，2011—2023年我国进口氯化钾实物量6 000~9 000 kt/a，平均年进口量7 920 kt；受新型冠状病毒疫情的影响，2023年进口量创历史新高，氯化钾实物量达11 570 kt(见图 6)。

图 6

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。除2022年受俄乌冲突影响，俄罗斯和白俄罗斯钾盐产量分别由2021年的9 100 kt和7 630 kt下降至2022年的5 000 kt和3 000 kt，导致全球钾盐产量较2021年减少6 000 kt，从而大幅推涨钾肥价格以外，其余年份钾肥价格变化缓慢。据国内某典型钾盐生产企业的上市公司公开年报数据统计，2010年以来，氯化钾价格(含税到站价)维持在1 500~2 500元/t，平均为2 280元/t(见图 7)。

图 7

2010—2023年国内某典型钾盐生产企业的氯化钾价格

察尔汗钾肥产业的发展奠定了我国钾肥工业的基础，青海盐湖工业股份有限公司作为我国钾盐钾肥行业的领头羊，最大限度地发挥了行业开拓者和引领者的作用，公司的创业史也就是我国钾肥工业的创业史、创新史和发展史^[19]。

3.3.3 形成“4R1E”绿色钾盐开发模式

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 8)。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。据测算，察尔汗近400 km²的光卤石盐田蒸发系统每年利用太阳能蒸发晒制光卤石矿超50 000 kt, 相当于年节约煤炭近20 000 kt，经济、社会、环境意义巨大。

图 8

察尔汗盐湖资源梯级循环利用示意