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理论获突破　找钾有希望

发布时间：2015.06.16 新闻来源：山西唯实农业集团股份有限公司浏览次数：

1～4月，我国进口氯化钾总计281万吨，较去年同期增加18%。排在前三位的进口来源国分别为白俄罗斯83万吨，同比增加155%；俄罗斯76.7万吨，同比增加2%；加拿大68.9万吨，同比增加91%。中国无机盐工业协会钾盐（肥）行业分会预测，今年我国钾肥进口量将保持在600万~700万吨。
　　钾肥进口，这在近些年都不能算是新闻了。因为尽管国内钾肥产能在不断增长，但近年来对进口钾肥的依赖度保持在50%左右。我国境内还有钾盐资源吗？又该到哪里去寻找新矿源？记者近日获悉，国家“973计划”中国陆块海相成钾规律及预测研究项目取得重要理论突破。带着上述问题，记者对该项目首席科学家刘成林等相关专家进行了深入采访。
　　找钾方向转变：
　　从陆相到海相
　　钾元素是生命之必需元素，是粮食及农作物生长的营养素之一。我国作为农业大国，上世纪60年代以前，由于还没有发现钾盐矿，农民多用草木灰补充农田对钾的需求。
　　钾盐则主要从古代固体钾盐矿石中制取，已查明古生代海相固体钾矿多埋藏在加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、美国及德国等地下数百到上千米的深处地层中，并已形成数千万吨产能。而中生代海相固体钾盐主要分步于中亚地区及泰国、老挝、刚果和巴西等国。目前，我国仅发现少量的中生代白垩纪固体钾盐矿。
　　

　　　　　　　　　加拿大是钾肥生产大国，也是我国主要的钾肥进口国之一。
　　上图为加拿大钾肥公司（Canpotex）位于加拿大萨斯喀彻温省萨斯卡通市的钾肥生产车间。

　　“我国大地构造特点为多期次拼贴成的小陆块，通常认为不稳定的构造环境，如小陆块结构等不利于钾盐矿的形成，这可能是导致我国找到的钾盐资源不够丰富的根本原因。” 中国地质科学院矿产资源研究所研究员、罗布泊钾盐矿发现者之一刘成林接受中国化工报记者独家采访时表示，成钾条件十分苛刻，需要物源、构造、气候3种条件时空耦合而成，而活动小陆块构造环境更难满足上述条件。以往，我国一直被认为是一个贫钾的国家，就是基于这种小陆块的大地构造背景而得出的观点。但随着我国钾盐成矿理论的突破，我国找钾的前景变得乐观起来。
　　记者从中国地质科学院矿产资源研究所了解到，鉴于我国钾资源缺乏的基本国情，2010年8月，中国陆块海相成钾规律及预测研究项目正式获国家科技部批准立项，由刘成林任项目首席科学家，中国工程院院士郑绵平担任顾问，组成了包括中科院青海盐湖所、青藏高原研究所、中石油勘探开发研究院及地科院矿产资源研究所盐湖中心等单位30余名中青年博士、研究生的团队。经过5年的艰苦攻关，项目取得了重要理论创新成果。
　　“这个项目研究的过程是艰辛的，理论对业外人士来讲是枯涩的，但结论是清晰的。”刘成林表示，项目成果包括6个方面：一是中生代、新生代国外特提斯域海相盆地或小陆块广泛出现钾盐成矿；二是特提斯中国小陆块海相盆地出现成钾显示；三是特提斯域小陆块汇聚、碰撞，造成盆地封闭增强，产生“剪刀状”动力学及海退；四是盆地分隔形成天然的湖链系统和制钾系统；五是东特提斯域海相盆地成钾新模式建立；六是研制了钾盐资源预测与评价技术理论方法。这些新理论为中国一些海相区块找钾提供了理论支持。
　　地质化工及岩矿专家宣之强是刘成林团队长期聘请的老专家之一，也长期从事钾盐科学研究。他告诉中国化工报记者，要在中国找钾，首先要弄清楚中国钾盐资源与其他国家相比有何特点，找矿的方向在哪里。中国陆块海相成钾规律及预测研究项目团队在新一代找钾领军人物刘成林的挂帅下，已经有了一个较为明确的答案，这对我国钾盐成矿理论是一个全新的突破。
　　“我们是站在巨人的肩上，充分吸取了国外经典海相成钾理论和我国老一代找钾人的经验成果，探索出适合我国独特地质特点的找钾理论。”刘成林说，这个项目实现了袁见齐院士早在1988年提出的“找钾工作的重点亦应转向海相层位”的想法，形成了我国找钾的新思路和新方法。
　　

　
　罗布泊盐湖的发现，有效降低了我国钾盐对外依存度。

　　中国小陆块能不能找到古代海相钾盐矿？我们又该到哪里才能找到大型钾盐矿？针对记者关心的问题，刘成林说：“我们的研究成果形成了适合中国地质特点的找钾三模式，即东特提斯域模式、大陆裂谷模式和稳定华北板块模式。这也就表明，我们重点应该到古老的特提斯海相去找钾。”
　　特提斯海和中国有关系吗？刘成林向记者介绍说，特提斯海的东部曾经延伸分布在中国西部的四川盆地、西藏羌塘高原、喜马拉雅山脉、新疆塔里木西部、云南中西部，以及泰国、老挝的呵叻高原等。现在，这些地方不是高山峡谷，就是沙漠戈壁，但这些地方极有可能藏有丰富的钾盐资源。比如泰国、老挝等地都发现了丰富的钾盐矿资源。它们的成矿模式应该与我国东特提斯海成钾模式一致。按照这一理论模式，我国先后在云南、新疆等地发现了钾盐矿的踪迹。比如云南勐野井钾盐矿是我国目前发现的唯一固体钾盐矿，现已探明储量约为2000万吨；新疆库车盆地也发现古海相蒸发岩含钾盐矿物及钾矿化现象。
　　“而东特提斯的湖链模式理论则为我们提供了找到富含钾盐矿的理论指南，即一旦发现钾盐资源线索，按照该模式，就会大体找到钾盐矿成矿的方位。”刘成林说。
　　找钾三模式中的稳定板块模式，是指我国构造活动较稳定的华北鄂尔多斯盆地，已发现有钾盐矿化层，圈定了找钾靶区。“而我们发现的湖北江陵卤水钾盐矿，则是第三模式即深源裂谷成钾模式。” 刘成林介绍道，“经过我们的理论研究和实际勘探查证，湖北江陵钾矿储量前景可观。这个线索源为上世纪七八十年代开钻找油时所发现，结果钻出了高浓卤水。但当时不但没有认识到这就是钾盐卤水矿，还因其高压高盐度和高温，认为其对环境和石油工程有害。后经过反复勘察，被证实为十分珍贵的钾盐卤水，其中还富含溴、锂、铷、铯、硼、碘等珍稀资源，都可以开发成高附加值的化工产品。”
　　“过去我们更多地在陆相找钾，今后要从陆相转移到海相。泰国呵叻盆地钾盐储量丰富，与我国比邻的云南有相似的成钾条件。这说明云南找钾的前景是乐观的，是我国实现找钾突破的关键地区之一。”刘成林对此充满信心。
　　规划“十三五”：
　　可持续开发钾资源
　　钾盐（肥）主要包括两种，一种是硫酸钾，一种是氯化钾。由于经济作物不喜欢氯酸根，因此，硫酸钾是最好的钾盐矿。而我国罗布泊钾盐矿正是硫酸盐型钾矿，更显得十分难得。目前罗布泊钾盐矿已建成100万吨/年硫酸钾产能，现正在扩能，全部装置建成后，可达到200万吨/年硫酸钾产能。
　　今年是我国“十三五”规划之年，政府对钾资源开发如何规划，业界十分关心。
　　国土资源部信息中心研究员鲍荣华告诉中国化工报记者，钾资源对我国十分珍贵，也非常重要。20世纪初，在国内没有找到罗布泊钾盐矿的情况下，我国钾盐消费严重依赖进口，价格任人宰割。21世纪初，我国钾盐对外依存度还在90%的高位。随着国内找钾的成功突破，我国钾盐对外依存度快速下降，2003年降至86.9%，2006年降至68%，2008年之后降至50%左右。目前，我国钾盐总的进口依存度维持在50%左右。
　　

　　5月10日，中化集团董事长刘德树与白俄罗斯钾肥公司（BPC）总经理Elena Kudryavets女士共同签署了五年合作备忘录。根据协议，2015~2019年，中化化肥将从BPC采购钾肥贸易总量约400万吨，双方贸易额共计约13亿美元。具体价格水平取决于进一步的谈判。

　　“由于我国钾盐对外依存度过高，议价权完全掌握在资源大国手里，海运进口钾肥是中国钾肥市场的主力军。因为缺少话语权，大量进口钾肥的结果，是我国终端用肥者农民只能支付高昂的价格，估计我们为此多付出了数百亿美元的代价。”刘成林说。
　　2014年，我国钾盐消费总量约为1200万吨，其中进口钾肥近600万吨，国内自产钾肥(折氧化钾100%)产量达610.47万吨，而这些产能主要来自盐湖卤水钾矿。中国无机盐工业协会钾盐（肥）行业分会常务副秘书长亓昭英认为，未来一个时期内，钾盐对外依存度以维持在50%水平为宜。这是因为，国内的优质盐湖钾盐资源消耗较快，使优质卤水钾资源品位快速下降，新增加的钾盐资源多为低品位的深部固体钾盐，开采和加工成本会更高。
　　据介绍，我国罗布泊钾资源量3.2亿吨，察尔汗5.4亿吨钾资源量。以现在的开采速度，其可采资源的储量最多只能开采20年或30年。
　　“如果早早把这些资源开发完了，而古代钾盐找矿又没有取得大突破，我国将重新陷入十分被动的境地。换句话说，30年以后，如果找不到新的钾盐资源，我国又将大量依赖进口。因此，对我国现有钾盐矿一定要科学谋划、适度开采。”刘成林呼吁。
　　宣之强也表示，如今，中国钾肥年产量数百万吨，自给率快速增长到50%。这些钾盐主要从盐湖卤水中取提，而我国已探明的盐湖储量十分有限，如果采取过度开发、竭泽而渔，今后将难以支撑中国农业的可持续发展。
　　“所以，走出去境外找钾，增强钾盐资源储备，是中国钾肥行业可持续发展的长远规划。”宣之强向记者介绍，然而一些企业海外找钾虽有收获，损失也不小。比如有国内企业在老挝拿矿已投入超过20亿元，虽然产出来一些产品，但性价比不高；中国企业在刚果投资也不小，目前收获也不大。中国企业在海外找钾，面临着较高的投资风险，有的海外项目为烫手山芋。
　　据悉，按照“走出去”战略，目前中国境外钾肥基地分布在加拿大、老挝、刚果（布）、泰国、埃塞俄比亚，俄罗斯、阿根廷、美国、伊朗和哈萨克斯坦等10个国家，共计28个项目，计划年产能达到1010万吨。其中，已经投产的4个项目均在老挝，年生产能力197万吨。
　　“海外找钾的经验和教训说明，我们还是必须立足国内，自力更生，加大国内找钾力度。”刘成林说。
　　宣之强还指出，我国钾肥行业“十二五”发展规划纲要中明确制定了钾肥行业发展的“三个三分之一”战略，即依托国内生产三分之一，国外进口三分之一，建立海外基地三分之一，以满足中国粮食生产对钾肥的需求。这个“三个三分之一”国家战略是众多中、老科学家经过充分论证，最终由政府决策制定的，有科学依据及长远道理的。“十三五”规划制定时，政府应使我国钾盐（肥）行业能够延续重视“三个三分之一”规划，实现资源的可持续开发利用，因为这是符合我国基本国情的现实选择。
　　找钾保障：
　　要财力也要人力
　　“虽然我们找钾从理论上获得突破，找钾前景也乐观一些，但仍需持谨慎态度。因为从理论到实际还需要一个漫长的过程，真正找到具有开采价值的钾盐矿，绝不是一件容易的事情，这需要大量的人力、财力投入，也许需要20年甚至更长的时间，这是国外找钾的经验规律。”刘成林告诉记者，现在打井勘探的成本很高，风险也很大，科研部门没有这么多钱，这需要国家在找钾勘探方面加大投入，从战略层面做好顶层设计，加大找钾勘探的资金投入力度。作为农业大国，我国钾盐资源储量多少，是话语权、反控制的根本保证，是国家粮食安全的重要保障。
　　刘成林建议，国家应对极具开发前景的江汉盆地找钾纳入战略规划，加大勘探和开发力度，力争尽早形成新的产能及其伴生高价值元素的高科技产业化。
　　“为了打破其他国家对钾盐（肥）价格的控制权，我国不应该只重视钾盐（肥）的产量。如果没有新的资源被发现，这种扩大产量是不能持久的。”宣之强也认为，国家更应该考虑到资源特征和资源储量的可持续开发问题。
　　宣之强表示，据多年找钾全国地质综合研究，中国钾盐矿储量短期内不可能有重大突破。因此，适度和可持续开发国内钾盐矿资源，决不是件小事。国家应做好顶层设计，加强调控力度，抑制我国目前钾盐（肥）产能过热势头。
　　“虽然我们有了目标和方向，业界也形成了共识，但人才严重不足，做起来心有余而力不足。”刘成林呼吁，“国家应该加大对我国钾盐（肥）的人才培养和队伍建设。上世纪80年代之前，我国钾盐队伍是很大的，后来受找钾成果不佳和中国无钾论的影响，加之地质勘探行业不受重视，钾盐项目也难立项，在上世纪90年代初队伍陆续解散了，大多数从事钾盐研究的技术人才被迫改行。比如当年和我同期专攻钾盐的20多名研究生同学，坚持下来研究钾盐的现在可能就只剩下我一人。现在我们正处在重新拉队伍、培养人才的阶段。”
　　据记者了解，我国目前从事钾盐研究的科学技术人员不到百人，这与我国农业大国的地位不符，与我们对钾资源开发的期望相去甚远。
　　“如果我们仅仅知道了陆相、海相成钾理论还太粗浅，必须找准方向和方位，这就更加需要理论的进一步突破和创新。比如，最近我们团队还通过不同地区植物叶的含钾量研究实现找钾地球化学预测等，都是很有意义的工作。”刘成林还认为，今后国家在继续加强科技投入的同时，也须创新科研体制，改变传统观念。比如将以前的“973”、“863”等计划转换为产学研相结合的项目实体，这样有利于实现基础研究、勘探技术研究、产品开发利用、人才培养等一条龙的产业链，将科研成果迅速转化为生产力。
　　此外，刘成林还呼吁：“我国钾盐资源还是比较稀缺，开发企业一定要本着吃干榨尽的开发思路，做好钾盐资源的综合开发利用。对于那些品位不够高的钾盐资源，也要研究充分利用的新工艺和技术，做到对钾和伴生元素等资源的物尽其用。” （陈丹江）

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