第一節(jié) 鉀肥的定義

鉀肥，全稱鉀素肥料。以鉀為主要養(yǎng)分的肥料，植物體內(nèi)含鉀一般占干物質(zhì)重的0.2%~4.1%，僅次于氮。（立項(xiàng)申請(qǐng)）

第二節(jié) 鉀肥 行業(yè) 發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)規(guī)模

鉀肥 行業(yè) 是典型的資源壟斷型 行業(yè) ，我國(guó)鉀鹽資源分布極不均勻，96%分布在青海和新疆，其中青海察爾汗鹽湖以氯化鉀為主，新疆羅布泊鹽湖以硫酸鉀為主，主要鉀肥生產(chǎn)企業(yè)青海鹽湖股份、藏格鉀肥都集中在這兩個(gè)資源地。我國(guó)鉀肥生產(chǎn)地區(qū)與消費(fèi)地區(qū)距離較遠(yuǎn)，生產(chǎn)商主要集中在青海和新疆等偏遠(yuǎn)地區(qū)，下游需求主要分布在華東、華中、西南地區(qū)，鉀鹽資源分布區(qū)域性的特征使得供需無(wú)法有效匹配。

中國(guó)鉀鹽資源匱乏，已探明的鉀鹽資源儲(chǔ)量約占全球總量的2%，缺乏定價(jià)能力和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。我國(guó)是世界上最大的鉀肥消費(fèi)國(guó)，資源儲(chǔ)量與消費(fèi)量形成巨大反差。2015年全國(guó)資源型鉀肥總產(chǎn)能為1075萬(wàn)噸(實(shí)物量)，全年產(chǎn)量953萬(wàn)噸。2015年進(jìn)口鉀肥955.1萬(wàn)噸，進(jìn)口呈價(jià)跌量升的特點(diǎn)。同時(shí)當(dāng)年全國(guó)鉀肥消費(fèi)量為1670萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)了5.57%，鉀肥自給率超過(guò)50%，對(duì)外依存度較高。此外，由于我國(guó)鉀肥生產(chǎn)企業(yè)集中分布在西北高原地區(qū)，冬季氣候惡劣，生產(chǎn)和運(yùn)輸均受到很大程度的限制。

中國(guó)和印度是世界上兩大鉀肥消費(fèi)國(guó)，每年都要從國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)口大量鉀肥，因此每年的鉀肥大合同價(jià)備受關(guān)注。今年是我國(guó)第一次在印度之后簽訂合同，但中國(guó)鉀肥進(jìn)口價(jià)格仍然低于印度，繼續(xù)保持全球最低價(jià)。印度此次簽訂的大合同價(jià)格是227美元，較去年下降105美元，根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，印度鉀肥合同價(jià)格與中國(guó)變動(dòng)趨勢(shì)較為一致，具備一定參考價(jià)值，中國(guó)去年的大合同價(jià)315美元，如果也同樣下降105美元，價(jià)格是210美元。本次大合同的降價(jià)幅度沒(méi)有印度大，主要是因?yàn)橛《肉浄使I(yè)不發(fā)達(dá)，自身產(chǎn)量增幅空間小，進(jìn)口需求相比中國(guó)更有潛力，更有剛性，因而國(guó)際大供應(yīng)商愿給其更優(yōu)惠的價(jià)格。

鉀肥大合同價(jià)并非越低越好，因?yàn)閮r(jià)格過(guò)低，將使國(guó)內(nèi)鉀肥價(jià)格跟著下滑，對(duì)國(guó)內(nèi)鉀肥生產(chǎn)不利。這次鉀肥大合同到岸價(jià)為219美元，按最新匯率6.6計(jì)算，加上1%關(guān)稅、13%增值稅及港雜、包裝等，對(duì)應(yīng)的港口60%紅粉氯化鉀完全成本價(jià)約為1770元。而目前港口主流報(bào)價(jià)1800元左右，相差不大。隨著大合同價(jià)上升，鉀肥下跌空間基本被封住，市場(chǎng)預(yù)計(jì)企穩(wěn)為主。

第三節(jié) 鉀肥的制取工藝

原料鉀是在地殼中含量占第七位的元素。但是,它在礦石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的鉀鹽礦,是內(nèi)陸海在干燥條件下,蒸發(fā)水分后干涸的沉積礦床。最主要的沉積鉀鹽礦有鉀石鹽(KCl、NaCl混合物)、無(wú)水鉀鎂礬(K₂SO₄·2MgSO₄)、鉀鹽鎂礬(K₂SO₄·MgSO₄·3H₂O)和光鹵石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等。一些含鉀的井水、湖水和鹵水，也是鉀肥原料的來(lái)源。

氯化鉀  工業(yè)生產(chǎn)以鉀石鹽礦精制加工為主，在某些國(guó)家和地區(qū)采用光鹵石為原料，少數(shù)國(guó)家從鹵水提取。

鉀石鹽礦富集和精制 　由鉀石鹽礦富集氯化鉀有三種方法：①浮選法，是應(yīng)用最廣泛和最經(jīng)濟(jì)的方法。

鉀肥是以脂肪胺作為浮選劑，進(jìn)行多次粗選，再進(jìn)入精選系統(tǒng)進(jìn)一步精制，底流返回粗選系統(tǒng)。②溶解結(jié)晶法，是利用氯化鈉和氯化鉀在熱水和冷水中的溶解度不同，將氯化鉀母液加熱后與鉀石鹽混合。此時(shí)，氯化鉀全部進(jìn)入溶液，而氯化鈉進(jìn)入溶液較少,冷卻后析出氯化鉀結(jié)晶,經(jīng)分離、洗滌和干燥即得產(chǎn)品。母液返回系統(tǒng)。如需制得工業(yè)用氯化鉀精品，可用再結(jié)晶的方法精制，氯化鉀純度可達(dá)到99.9%。③重液分離法，是利用氯化鈉和氯化鉀的密度不同，選擇密度介于兩者之間的重介質(zhì)，把磨細(xì)過(guò)的鉀石鹽礦置于其中，氯化鉀上浮,氯化鈉下沉,達(dá)到分離的目的。

光鹵石富集和精制 　光鹵石資源較豐富，但因它含鉀量不高（純光鹵石僅含氧化鉀17%），加工能耗較高，且大量副產(chǎn)氯化鎂不易處理，故在氯化鉀生產(chǎn)中所占比例不大,其富集主要有兩種工藝：①冷溶法,含有氯化鈉等雜質(zhì)的光鹵石礦在20～25℃下用水或淡鹽水浸取，氯化鎂首先溶出，當(dāng)溶液中氯化鎂含量增加時(shí)，溶入的一部分氯化鉀會(huì)再結(jié)晶出來(lái)。所得氯化鉀是含有氯化鈉的混合物，用富集鉀石鹽的方法進(jìn)一步加工制氯化鉀。②熱溶法，在約100℃水中溶解光鹵石,在分離不溶物之后進(jìn)行冷卻結(jié)晶得氯化鉀。

含鉀鹵水加工 　含鉀鹵水包括含鉀湖水、含鉀井水和鹽田鹵水等。以色列和約旦利用死海鹵水,中國(guó)利用青海省察爾汗鹽湖的鹵水生產(chǎn)氯化鉀。工藝是鹵水在鹽田里自然蒸發(fā)，直至約90%的氯化鈉結(jié)晶出來(lái)；再將鹵液移入另一組鹽田，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶得光鹵石，再以富集光鹵石的方法制取氯化鉀。

硫酸鉀　主要用可溶性硫酸鹽鉀礦為原料，少數(shù)國(guó)家和地區(qū)用氯化鉀為原料制取。硫酸鹽鉀礦加工　無(wú)水鉀鎂礬和軟鉀鎂礬等是可溶性硫酸鹽鉀礦，采用與鉀石鹽礦富集相類似的方法進(jìn)行處理即可用作肥料。制純硫酸鉀時(shí)，可以用氯化鉀與可溶性硫酸鹽鉀礦進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)：

K₂SO₄·2MgSO₄+4KCl==3K₂SO₄+2MgCl₂

然后將溶液蒸發(fā)即可結(jié)晶出硫酸鉀。

明礬石綜合利用制硫酸鉀、氧化鋁和硫酸，在蘇聯(lián)已有工業(yè)生產(chǎn)，在中國(guó)也有小規(guī)模生產(chǎn)。明礬石礦經(jīng)磨細(xì)后，進(jìn)行煅燒還原，分解出二氧化硫，用以生產(chǎn)硫酸。還原物料用堿液浸取，溶出硫酸鉀和氧化鋁，按鋁礬土加工的拜耳法制氧化鋁。溶液進(jìn)一步蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥，得到硫酸鉀產(chǎn)品。此法在有明礬石資源而缺少鋁礬土資源的地方有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

由氯化鉀制備 　用硫酸分解氯化鉀制取硫酸鉀并副產(chǎn)鹽酸，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)式為：

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl　 (1)

KHSO₄+KCl→K₂SO₄+HCl　 (2)

第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在約200℃下進(jìn)行;第二步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，需要在600～700℃下進(jìn)行。此法能耗較高，材料腐蝕問(wèn)題比較嚴(yán)重，只有在需要鹽酸的地區(qū)或國(guó)家用此法進(jìn)行生產(chǎn)，如美國(guó)和比利時(shí)。

綜合利用　富集精制鉀石鹽礦時(shí)，大量副產(chǎn)主要含有氯化鈉和少量氯化鉀的廢鹵液，將其泵送至人工筑堤的圍場(chǎng)內(nèi)，靠自然蒸發(fā)，以結(jié)晶固化。

光鹵石加工過(guò)程中還大量副產(chǎn)含氯化鎂的廢液，其處理更加困難，因?yàn)橐揽孔匀徽舭l(fā)、結(jié)晶、固化需要很長(zhǎng)時(shí)間。在以色列用水解和煅燒的方法處理含氯化鎂的廢液，生產(chǎn)氧化鎂和鹽酸實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。氧化鎂用于生產(chǎn)耐火材料，鹽酸用于生產(chǎn)磷酸。

第四節(jié) 鉀肥 行業(yè) 市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)

全球鉀鹽資源分布集中度較高，鉀鹽盆地和大型礦床多分布在北緯40度-60度之間，被北美、歐洲、中亞地區(qū)生產(chǎn)廠商所壟斷。鉀肥資源嚴(yán)重分布不均，北美、俄羅斯、白俄羅斯三個(gè)地區(qū)占全球總產(chǎn)能的61.2%。北美由加拿大Potash Corp 、美國(guó)Mosaic、加拿大Agrium組成的加拿大Canpotex公司2015年銷售1866萬(wàn)噸鉀肥，占比28.4%；歐洲的俄羅斯鉀肥巨頭烏拉爾鉀肥公司銷量占比17%，白俄羅斯鉀肥有限公司（BPC）占比15.8%。此外，德國(guó)、以色列、中國(guó)、約旦、智利也是主要的鉀肥生產(chǎn)國(guó)。德國(guó)的K+S公司占比8.8%；亞洲的以色列化學(xué)集團(tuán)（ICL）銷售鉀肥466萬(wàn)噸，中國(guó)銷售906萬(wàn)噸鉀肥。

鉀鹽資源的產(chǎn)地和消費(fèi)地嚴(yán)重不匹配。鉀肥的生產(chǎn)企業(yè)多分布在北美，歐洲和中東，而鉀肥的主要消費(fèi)地分布在東亞、拉丁美洲和北美，這與環(huán)境氣候、耕地面積、主要作物種類等條件有關(guān)。拉丁美洲地區(qū)的巴西消費(fèi)鉀肥占比11%，東亞地區(qū)受中國(guó)和東南亞等國(guó)大規(guī)模耕種活動(dòng)的拉動(dòng)消費(fèi)全球33%的鉀肥，鉀肥需求旺盛，拉美和東亞消費(fèi)量占全球總量的44%。

全球鉀鹽資源仍具備可開采空間，2016-2020年間鉀肥產(chǎn)能將迎來(lái)大規(guī)模增長(zhǎng)，開工率將不斷上升，2016年正逢全球各大鉀肥生產(chǎn)商產(chǎn)能擴(kuò)張期，預(yù)計(jì)有六個(gè)新礦將陸續(xù)投產(chǎn)。2020年全球鉀肥產(chǎn)能預(yù)計(jì)較2015年增長(zhǎng)22%，達(dá)到6450萬(wàn)噸鉀肥（折純），新增產(chǎn)能主要來(lái)源于加拿大、俄羅斯、白俄羅斯等鉀資源大國(guó)。

盡管全球鉀肥產(chǎn)能過(guò)剩，但是未來(lái)鉀肥強(qiáng)勁的需求仍將助推鉀肥廠商不斷擴(kuò)大生產(chǎn)。2016年鉀肥產(chǎn)能利用率處于歷史最低水平，但是隨著鉀肥需求增速未來(lái)有望大幅增長(zhǎng)，整個(gè) 行業(yè) 的產(chǎn)能利用率將逐漸提高，預(yù)計(jì)在2018年鉀肥需求增速超過(guò)產(chǎn)能增速，產(chǎn)能過(guò)剩局面有所緩和。

鉀肥的生產(chǎn)成本構(gòu)成包括勞動(dòng)力成本、燃料和能源、日常修理維護(hù)費(fèi)用和其他相關(guān)材料，其中燃料和能源成本起著至關(guān)重要的作用，占總生產(chǎn)成本的23%左右。2015年國(guó)際原油均價(jià)創(chuàng)十年來(lái)新低，各家鉀肥公司2015年生產(chǎn)成本均有不同程度下滑。2016年11月30日OPEC達(dá)成2008年以來(lái)首個(gè)減產(chǎn)協(xié)議，OPEC日產(chǎn)量將降至3250萬(wàn)桶。三大產(chǎn)油國(guó)沙特、伊拉克、伊朗暫時(shí)放下分歧，沙特接受大幅減產(chǎn)，并放棄要求伊朗降低產(chǎn)量，非OPEC成員的俄羅斯也將加入減產(chǎn)行列。減產(chǎn)協(xié)議的執(zhí)行情況有待觀察，但長(zhǎng)期看，油價(jià)中樞緩慢上行是大概率事件。因此我們認(rèn)為后續(xù)生產(chǎn)成本有望提高，成本支撐下價(jià)格有望上漲。

鉀肥大都能溶于水，肥效較快，可供植物直接吸收，主要有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀鎂肥、磷酸二氫鉀、碳酸鉀和氫氧化鉀等。其中，氯化鉀占市場(chǎng)的90%，硫酸鉀占市場(chǎng)的5-10%，除上述兩個(gè)品種外，其他鉀鹽產(chǎn)品都屬于高值化產(chǎn)品。

氯化鉀由于其養(yǎng)份濃度高，資源豐富，價(jià)格低廉，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起主導(dǎo)作用。氯化鉀外觀呈白色或淺黃色結(jié)晶，有時(shí)含有鐵鹽呈紅色。易溶于水，是一種高溶度的速效鉀肥。作基肥、追肥使用，氯化鉀里的氯離子有促進(jìn)光合作用和纖維形成等作用，對(duì)棉花、麻類等纖維作物尤為適宜。硫酸鉀外觀呈白色或帶顏色的結(jié)晶或顆粒，特點(diǎn)是吸濕小，貯藏時(shí)不易結(jié)塊，易溶于水。適于各種作物，可作基肥、追肥、和根外追肥。鉀素一般可被土壤吸附，不會(huì)流失，但在保肥能力差的沙土上要采取“少量多餐”的原則。一般在薯類、瓜類等喜鉀作物上使用效果最佳。

從鉀肥的下游消費(fèi)看，小麥、水稻、玉米和大豆等糧食作物是鉀肥消費(fèi)的重要組成部分，水果和蔬菜的比重近年來(lái)不斷提升，油棕和甘蔗等經(jīng)濟(jì)類作物占比15%。

全球人口，特別是新興市場(chǎng)國(guó)家的人口一直保持增長(zhǎng)，2015年全球人口達(dá)到73.47億人，按照每年1.1%-1.3%的平均增速，預(yù)計(jì)到2025年全球人口將突破80億人。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)在2012-2030年間人均耕地面積將從0.218公頃/人下降至0.197公頃/人。除巴西人均耕地面積較穩(wěn)定外，其他兩個(gè)主要糧食出產(chǎn)國(guó)印度和中國(guó)的人均耕地面積都出現(xiàn)大幅下滑。新增人口勢(shì)必增加糧食的需求量，但人均耕地面積逐年下降，這形成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要矛盾。因此唯一可行的方式就是提高發(fā)展中國(guó)家已有耕地單位的糧食產(chǎn)量，主要在中國(guó)、印度、巴西、俄羅斯、非洲和美洲中部通過(guò)提高化肥使用效率來(lái)提高土地單位生產(chǎn)能力，糧食剛性需求將支撐鉀肥施用量穩(wěn)步增長(zhǎng)。

全球鉀肥的需求主要是靠糧食作物需求的驅(qū)動(dòng)，主要來(lái)源于人口的增長(zhǎng)的飲食結(jié)構(gòu)的改變。發(fā)達(dá)國(guó)家中隨著人們生活方式的改變，健康意識(shí)逐漸增強(qiáng)，更加重視膳食結(jié)構(gòu)的改善。新興市場(chǎng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，使人民生活水平不斷提高，對(duì)食物多樣性的要求越來(lái)越高，對(duì)蔬菜瓜果、谷物、奶制品和糖料作物的需求快速增長(zhǎng)，尤其是富含蛋白質(zhì)的肉類產(chǎn)品。因此動(dòng)物飼料的需求上漲，加速了對(duì)農(nóng)作物的需求。根據(jù)國(guó)際貨幣基金組織的資料顯示，2015-2020年間發(fā)展中國(guó)家的人均收入預(yù)計(jì)將以平均每年6.4%的速度增長(zhǎng)。為滿足新興市場(chǎng)國(guó)對(duì)作物產(chǎn)量的需求，在有限的耕地面積上，通過(guò)施肥來(lái)滿足糧食需求的增長(zhǎng)是最有效的方式，為此鉀肥中長(zhǎng)期增長(zhǎng)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)。

均衡施肥對(duì)糧食增產(chǎn)至關(guān)重要。氮、磷、鉀肥料在世界上的消費(fèi)比例是1∶0.36∶0.28，其中鉀肥的消費(fèi)占比呈現(xiàn)逐步走高的態(tài)勢(shì)，從2009年的14.4%提升至17.1%。

發(fā)達(dá)國(guó)家這一比例為1∶0.37∶0.36，中國(guó)的比例目前是1∶0.38∶0.12，遠(yuǎn)低于世界平均水平。中國(guó)土壤的土質(zhì)普遍嚴(yán)重缺鉀，需要補(bǔ)鉀的耕地占比達(dá)70%。尤其在南方磚紅土壤地區(qū)，含鉀量?jī)H為0.4％。根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部結(jié)合土壤普查結(jié)果提出，氮、磷、鉀肥，在玉米、小麥、大米、大豆等大田糧食作物上的提倡施用比例為1∶0.42∶0.42，在棕櫚油、油菜籽、水果蔬菜、棉花和糖類等經(jīng)濟(jì)作物上提倡比例為1∶0.50∶0.70，粵西地區(qū)香蕉配方肥料氮、磷、鉀提倡比例為1∶0.3∶1.3?？v觀中國(guó)大田作物和經(jīng)濟(jì)作物，對(duì)鉀肥的使用量還遠(yuǎn)低于推薦比例。因此，未來(lái)全國(guó)鉀肥需求量還有很大上升空間。

農(nóng)作物化肥施用量仍然處于較低水平，自從2011年以來(lái)，化肥投入成本在農(nóng)作物收入中的占比一直處于較低的水平，玉米的化肥投入成本平均僅占其收入的16.5%左右，2016年玉米施肥成本占收入比重僅為13.7%，低于近五年平均水平，未來(lái)化肥投入仍需進(jìn)一步增加。

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