張小娟

（瀘天化（集團）有限責任公司，四川 瀘州 646300）

0 引言

農(nóng)用硝酸鉀是一種高效優(yōu)質的氮、鉀二元復合肥，由于其氮元素以硝態(tài)氮形式存在，能被作物很好地吸收，同時也促進作物對土壤中其他營養(yǎng)元素的吸收，且施肥后無殘留物，不會造成土壤酸化和板結，可大大提高作物品質和經(jīng)濟性［1］。農(nóng)用硝酸鉀使用范圍廣，施肥方式靈活，是各類糧食作物、經(jīng)濟作物在需肥高峰期作為基肥或追施肥的理想復合肥之一，特別適用于煙草、茶葉、瓜果、蔬菜、花卉等忌氯的經(jīng)濟作物［2］。

1 硝酸鉀生產(chǎn)工藝

1.1 國外生產(chǎn)工藝

由于天然硝酸鉀資源十分稀少，因此，國外硝酸鉀通常以氯化鉀與硝酸鹽為原料轉化獲得。目前，國外生產(chǎn)硝酸鉀的主要工藝有硝酸-氯化鉀萃取法、硝酸-氯化鉀高溫蒸餾法、連續(xù)離子交換法、硝鈉轉化法、硝酸銨-氯化鉀復分解循環(huán)法等。

硝酸-氯化鉀萃取法是以色列海法化學公司獨家技術［3］，該技術是氯化鉀和硝酸在一定條件下反應生成硝酸鉀和鹽酸，工藝路線成熟可靠，具有投資少、能耗低的優(yōu)勢，并已工業(yè)化生產(chǎn)。該公司目前單套裝置規(guī)模已達到60 萬t/a，是世界上最大的農(nóng)用硝酸鉀生產(chǎn)企業(yè)。

硝酸-氯化鉀高溫蒸餾法是氯化鉀和硝酸在高溫下反應生成硝酸鉀、氯化亞硝酰及氯氣。該方法投資較大，反應條件苛刻，設備易腐蝕。目前，此方法在國際上已逐漸失去競爭力。

連續(xù)離子交換法由美國（AST）公司和Jacobs公司合作開發(fā)，以一定濃度的氯化鉀和硝酸溶液為原料，生成一定濃度的硝酸鉀溶液和鹽酸溶液，再經(jīng)過后處理獲得硝酸鉀和鹽酸產(chǎn)品。該方法能耗高，產(chǎn)品濃度低，工業(yè)化放大風險較大。

硝鈉轉化法以硝石和氯化鉀為原料，通過復分解反應生成硝酸鉀和工業(yè)氯化鈉。受硝石資源局限性的影響（主要存在于智利），該方法只在智利應用［4］。

硝酸銨-氯化鉀復分解循環(huán)法由法國Auby公司開發(fā)［5］，硝酸銨和氯化鉀反應生成硝酸鉀并副產(chǎn)氯化銨，該技術投資少，工藝設備簡單，能耗低，轉化率高，無環(huán)境污染。

1.2 國內(nèi)生產(chǎn)工藝

我國最近十多年來，硝酸鉀生產(chǎn)技術發(fā)展很快。目前主要生產(chǎn)工藝有硝酸鈉-氯化鉀復分解法，硝酸銨-氯化鉀離子交換法，硝酸銨-氯化鉀復分解循環(huán)法和天然硝酸鉀礦提純法。

硝酸鈉-氯化鉀復分解法是硝酸鈉和氯化鉀反應生成硝酸鉀，副產(chǎn)氯化鈉，由于氯化鈉銷售較難，目前該方法逐漸被淘汰。

硝酸銨-氯化鉀離子交換法是氯化鉀和硝酸銨溶液經(jīng)過離子交換法生成硝酸鉀和氯化銨溶液，該工藝投資大，能耗高，產(chǎn)品濃度低，目前我國采用該技術的有山西文通鉀鹽集團有限公司［6-7］。

硝酸銨-氯化鉀復分解循環(huán)法是我國生產(chǎn)硝酸鉀的主要技術，目前采用該技術生產(chǎn)的企業(yè)有云南沃特威化工股份有限公司、昆明青上化工有限公司、四川米高化肥有限公司、湖南金葉肥料有限責任公司等［8-9］。

天然硝酸鉀礦提純法由上海鉀鹽工程技術研究中心開發(fā)，以天然硝酸鉀礦為原料經(jīng)過提純來生產(chǎn)硝酸鉀，該技術受資源限制，僅在我國新疆地區(qū)使用［10］。

2 市場發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

2019 年世界硝酸鉀產(chǎn)能約為400 萬t，主要分布在以色列、中國、美國、智利等國家，其中農(nóng)用硝酸鉀占比約為70%，已經(jīng)有60 多個國家將其作為肥料施用［11］。

我國已成為硝酸鉀生產(chǎn)大國之一，硝酸鉀產(chǎn)能達到200萬t以上，主要生產(chǎn)企業(yè)見表1，其中農(nóng)用硝酸鉀占比約為50%，即100 萬t 以上用于農(nóng)業(yè)施肥，這個比例也在逐年增加。

表1 我國主要硝酸鉀生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能情況 萬t/a

我國硝酸鉀生產(chǎn)企業(yè)有50 余家，根據(jù)鉀礦資源分布，硝酸鉀生產(chǎn)企業(yè)主要分布在西北、西南、華中等地區(qū)。

2.2 價格走勢

農(nóng)用硝酸鉀的價格比工業(yè)用硝酸鉀低200 ～300元/t，從農(nóng)用硝酸鉀的價格曲線（見圖1）可以看出，近5 年來農(nóng)用硝酸鉀的價格大多在4 000 ～4 400元/t，波動幅度較小。一方面，工業(yè)用硝酸鉀屬于危險化學品，受部門管制，生產(chǎn)廠家必須有相應的生產(chǎn)資質，供貨市場穩(wěn)定，價格平穩(wěn)，農(nóng)用硝酸鉀價格也受其影響，未出現(xiàn)大幅度波動；另一方面，由于農(nóng)用硝酸鉀價格遠高于普通氮、鉀復合肥，農(nóng)民大多會選購價格較低的復合肥，導致其價格未大幅度上漲。

圖1 2015年5月至2020年農(nóng)用硝酸鉀的價格變化趨勢

2.3 消費現(xiàn)狀

農(nóng)用硝酸鉀富含營養(yǎng)元素氮、鉀，其w（N+K2O）可達60%，且不含氯，對忌氯作物施用最為合適，如煙草、柑橘、香蕉、蔬菜以及其他忌氯作物，特別適用于煙草，既能夠增加煙草產(chǎn)量，也能提高煙草品質。由于硝酸鉀沒有揮發(fā)性，具有全溶性、作物吸收養(yǎng)分迅速等特點，使其施用方便，直接施于土壤表面無須覆蓋，各個季節(jié)作物均可適用，并在水溶肥、滴灌肥、葉面肥上應用廣泛，在缺水的地區(qū)市場需求大。但由于硝酸鉀價格較高，目前國內(nèi)僅用于少數(shù)經(jīng)濟作物。

近年來，農(nóng)用硝酸鉀需求量逐年攀升，隨著我國硝酸鉀產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)硝酸鉀基本條件已經(jīng)成熟，硝酸鉀的產(chǎn)能得到大幅度提高。由于工業(yè)硝酸鉀在國內(nèi)市場已呈過?，F(xiàn)象，而農(nóng)業(yè)硝酸鉀市場需求逐年遞增，且市場潛力仍然巨大，部分國內(nèi)工業(yè)硝酸鉀企業(yè)轉型生產(chǎn)農(nóng)用硝酸鉀。

3 未來市場前景

我國農(nóng)業(yè)種植方式正在發(fā)生變化，隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化和農(nóng)用土地流轉，土地集中后成規(guī)模的種植大戶、合作社、公司化經(jīng)營的農(nóng)業(yè)企業(yè)越來越多，農(nóng)業(yè)種植更加專業(yè)化，對施肥的品質、效力更加關注，經(jīng)濟作物將會成為他們的種植目標，硝酸鉀行業(yè)應滿足消費者對農(nóng)產(chǎn)品品質的要求，形成優(yōu)質化肥、專業(yè)管理、高品質農(nóng)產(chǎn)品的新農(nóng)化產(chǎn)業(yè)鏈。

中國缺鉀耕地面積已占耕地總面積的56%，直接影響我國糧食產(chǎn)量和品質，要在有限的耕地面積上增加糧食產(chǎn)量，鉀元素補充可作為主要措施，農(nóng)用硝酸鉀將發(fā)揮重要作用。

農(nóng)用硝酸鉀作為我國優(yōu)質化肥之一，富含農(nóng)作物所需的氮、鉀元素，且不含有害元素，鉀能夠使植物的根莖強壯，改善果實質量，相當于給植物補鈣，并適用于各種農(nóng)作物，施肥方式多樣化，隨著我國高附加值經(jīng)濟作物的發(fā)展，農(nóng)用硝酸鉀市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>