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1～4月，我國進口氯化鉀總計281萬噸，較去年同期增加18%。排在前三位的進口來源國分別為白俄羅斯83萬噸，同比增加155%；俄羅斯76.7萬噸，同比增加2%；加拿大68.9萬噸，同比增加91%。中國無機鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽(肥)行業(yè)分會預測，2015年我國鉀肥進口量將保持在600萬～700萬噸。
鉀肥進口，這在近些年都不能算是新聞了。因為盡管國內(nèi)鉀肥產(chǎn)能在不斷增長，但近年來對進口鉀肥的依賴度保持在50%左右。我國境內(nèi)還有鉀鹽資源嗎？又該到哪里去尋找新礦源？記者近日獲悉，國家“973計劃”中國陸塊海相成鉀規(guī)律及預測研究項目取得重要理論突破。帶著上述問題，記者對該項目首席科學家劉成林等相關專家進行了深入采訪。
找鉀方向轉變：從陸相到海相
鉀元素是生命之必需元素，是糧食及農(nóng)作物生長的營養(yǎng)素之一。我國作為農(nóng)業(yè)大國，上世紀60年代以前，由于還沒有發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦，農(nóng)民多用草木灰補充農(nóng)田對鉀的需求。
鉀鹽則主要從古代固體鉀鹽礦石中制取，已查明古生代海相固體鉀礦多埋藏在加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、美國及德國等地下數(shù)百到上千米的深處地層中，并已形成數(shù)千萬噸產(chǎn)能。而中生代海相固體鉀鹽主要分步于中亞地區(qū)及泰國、老撾、剛果和巴西等國。目前，我國僅發(fā)現(xiàn)少量的中生代白堊紀固體鉀鹽礦。
加拿大是鉀肥生產(chǎn)大國，也是我國主要的鉀肥進口國之一。
“我國大地構造特點為多期次拼貼成的小陸塊，通常認為不穩(wěn)定的構造環(huán)境，如小陸塊結構等不利于鉀鹽礦的形成，這可能是導致我國找到的鉀鹽資源不夠豐富的根本原因。”中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所研究員、羅布泊鉀鹽礦發(fā)現(xiàn)者之一劉成林接受中國化工報記者獨家采訪時表示，成鉀條件十分苛刻，需要物源、構造、氣候3種條件時空耦合而成，而活動小陸塊構造環(huán)境更難滿足上述條件。以往，我國一直被認為是一個貧鉀的國家，就是基于這種小陸塊的大地構造背景而得出的觀點。但隨著我國鉀鹽成礦理論的突破，我國找鉀的前景變得樂觀起來。
記者從中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所了解到，鑒于我國鉀資源缺乏的基本國情，2010年8月，中國陸塊海相成鉀規(guī)律及預測研究項目正式獲國家科技部批準立項，由劉成林任項目首席科學家，中國工程院院士鄭綿平擔任顧問，組成了包括中科院青海鹽湖所、青藏高原研究所、中石油勘探開發(fā)研究院及地科院礦產(chǎn)資源研究所鹽湖中心等單位30余名中青年博士、研究生的團隊。經(jīng)過5年的艱苦攻關，項目取得了重要理論創(chuàng)新成果。
“這個項目研究的過程是艱辛的，理論對業(yè)外人士來講是枯澀的，但結論是清晰的?！眲⒊闪直硎?，項目成果包括6個方面：一是中生代、新生代國外特提斯域海相盆地或小陸塊廣泛出現(xiàn)鉀鹽成礦；二是特提斯中國小陸塊海相盆地出現(xiàn)成鉀顯示；三是特提斯域小陸塊匯聚、碰撞，造成盆地封閉增強，產(chǎn)生“剪刀狀”動力學及海退；四是盆地分隔形成天然的湖鏈系統(tǒng)和制鉀系統(tǒng)；五是東特提斯域海相盆地成鉀新模式建立；六是研制了鉀鹽資源預測與評價技術理論方法。這些新理論為中國一些海相區(qū)塊找鉀提供了理論支持。
地質化工及巖礦專家宣之強是劉成林團隊長期聘請的老專家之一，也長期從事鉀鹽科學研究。他告訴中國化工報記者，要在中國找鉀，首先要弄清楚中國鉀鹽資源與其他國家相比有何特點，找礦的方向在哪里。中國陸塊海相成鉀規(guī)律及預測研究項目團隊在新一代找鉀領軍人物劉成林的掛帥下，已經(jīng)有了一個較為明確的答案，這對我國鉀鹽成礦理論是一個全新的突破。
“我們是站在巨人的肩上，充分吸取了國外經(jīng)典海相成鉀理論和我國老一代找鉀人的經(jīng)驗成果，探索出適合我國獨特地質特點的找鉀理論?！眲⒊闪终f，這個項目實現(xiàn)了袁見齊院士早在1988年提出的“找鉀工作的重點亦應轉向海相層位”的想法，形成了我國找鉀的新思路和新方法。
羅布泊鹽湖的發(fā)現(xiàn)，有效降低了我國鉀鹽對外依存度。
中國小陸塊能不能找到古代海相鉀鹽礦？我們又該到哪里才能找到大型鉀鹽礦？針對記者關心的問題，劉成林說：“我們的研究成果形成了適合中國地質特點的找鉀三模式，即東特提斯域模式、大陸裂谷模式和穩(wěn)定華北板塊模式。這也就表明，我們重點應該到古老的特提斯海相去找鉀。”
特提斯海和中國有關系嗎？劉成林向記者介紹說，特提斯海的東部曾經(jīng)延伸分布在中國西部的四川盆地、西藏羌塘高原、喜馬拉雅山脈、新疆塔里木西部、云南中西部，以及泰國、老撾的呵叻高原等?，F(xiàn)在，這些地方不是高山峽谷，就是沙漠戈壁，但這些地方極有可能藏有豐富的鉀鹽資源。比如泰國、老撾等地都發(fā)現(xiàn)了豐富的鉀鹽礦資源。它們的成礦模式應該與我國東特提斯海成鉀模式一致。按照這一理論模式，我國先后在云南、新疆等地發(fā)現(xiàn)了鉀鹽礦的蹤跡。比如云南勐野井鉀鹽礦是我國目前發(fā)現(xiàn)的唯一固體鉀鹽礦，現(xiàn)已探明儲量約為2000萬噸；新疆庫車盆地也發(fā)現(xiàn)古海相蒸發(fā)巖含鉀鹽礦物及鉀礦化現(xiàn)象。
“而東特提斯的湖鏈模式理論則為我們提供了找到富含鉀鹽礦的理論指南，即一旦發(fā)現(xiàn)鉀鹽資源線索，按照該模式，就會大體找到鉀鹽礦成礦的方位?！眲⒊闪终f。
找鉀三模式中的穩(wěn)定板塊模式，是指我國構造活動較穩(wěn)定的華北鄂爾多斯盆地，已發(fā)現(xiàn)有鉀鹽礦化層，圈定了找鉀靶區(qū)。“而我們發(fā)現(xiàn)的湖北江陵鹵水鉀鹽礦，則是第三模式即深源裂谷成鉀模式?！眲⒊闪纸榻B道，“經(jīng)過我們的理論研究和實際勘探查證，湖北江陵鉀礦儲量前景可觀。這個線索源為上世紀七八十年代開鉆找油時所發(fā)現(xiàn)，結果鉆出了高濃鹵水。但當時不但沒有認識到這就是鉀鹽鹵水礦，還因其高壓高鹽度和高溫，認為其對環(huán)境和石油工程有害。后經(jīng)過反復勘察，被證實為十分珍貴的鉀鹽鹵水，其中還富含溴、鋰、銣、銫、硼、碘等珍稀資源，都可以開發(fā)成高附加值的化工產(chǎn)品?！?
“過去我們更多地在陸相找鉀，今后要從陸相轉移到海相。泰國呵叻盆地鉀鹽儲量豐富，與我國比鄰的云南有相似的成鉀條件。這說明云南找鉀的前景是樂觀的，是我國實現(xiàn)找鉀突破的關鍵地區(qū)之一?！眲⒊闪謱Υ顺錆M信心。
規(guī)劃“十三五”：可持續(xù)開發(fā)鉀資源
鉀鹽(肥)主要包括兩種，一種是硫酸鉀，一種是氯化鉀。由于經(jīng)濟作物不喜歡氯酸根，因此，硫酸鉀是最好的鉀鹽礦。而我國羅布泊鉀鹽礦正是硫酸鹽型鉀礦，更顯得十分難得。目前羅布泊鉀鹽礦已建成100萬噸/年硫酸鉀產(chǎn)能，現(xiàn)正在擴能，全部裝置建成后，可達到200萬噸/年硫酸鉀產(chǎn)能。
2015年是我國“十三五”規(guī)劃之年，政府對鉀資源開發(fā)如何規(guī)劃，業(yè)界十分關心。
國土資源部信息中心研究員鮑榮華告訴中國化工報記者，鉀資源對我國十分珍貴，也非常重要。20世紀初，在國內(nèi)沒有找到羅布泊鉀鹽礦的情況下，我國鉀鹽消費嚴重依賴進口，價格任人宰割。21世紀初，我國鉀鹽對外依存度還在90%的高位。隨著國內(nèi)找鉀的成功突破，我國鉀鹽對外依存度快速下降，2003年降至86.9%，2006年降至68%，2008年之后降至50%左右。目前，我國鉀鹽總的進口依存度維持在50%左右。
5月10日，中化集團董事長劉德樹與白俄羅斯鉀肥公司(BPC)總經(jīng)理Elena Kudryavets女士共同簽署了五年合作備忘錄。根據(jù)協(xié)議，2015～2019年，中化化肥將從BPC采購鉀肥貿(mào)易總量約400萬噸，雙方貿(mào)易額共計約13億美元。具體價格水平取決于進一步的談判。
“由于我國鉀鹽對外依存度過高，議價權完全掌握在資源大國手里，海運進口鉀肥是中國鉀肥市場的主力軍。因為缺少話語權，大量進口鉀肥的結果，是我國終端用肥者農(nóng)民只能支付高昂的價格，估計我們?yōu)榇硕喔冻隽藬?shù)百億美元的代價?！眲⒊闪终f。
2014年，我國鉀鹽消費總量約為1200萬噸，其中進口鉀肥近600萬噸，國內(nèi)自產(chǎn)鉀肥(折氧化鉀100%)產(chǎn)量達610.47萬噸，而這些產(chǎn)能主要來自鹽湖鹵水鉀礦。中國無機鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽(肥)行業(yè)分會常務副秘書長亓昭英認為，未來一個時期內(nèi)，鉀鹽對外依存度以維持在50%水平為宜。這是因為，國內(nèi)的優(yōu)質鹽湖鉀鹽資源消耗較快，使優(yōu)質鹵水鉀資源品位快速下降，新增加的鉀鹽資源多為低品位的深部固體鉀鹽，開采和加工成本會更高。
據(jù)介紹，我國羅布泊鉀資源量3.2億噸，察爾汗5.4億噸鉀資源量。以現(xiàn)在的開采速度，其可采資源的儲量最多只能開采20年或30年。
“如果早早把這些資源開發(fā)完了，而古代鉀鹽找礦又沒有取得大突破，我國將重新陷入十分被動的境地。換句話說，30年以后，如果找不到新的鉀鹽資源，我國又將大量依賴進口。因此，對我國現(xiàn)有鉀鹽礦一定要科學謀劃、適度開采?！眲⒊闪趾粲?。
宣之強也表示，如今，中國鉀肥年產(chǎn)量數(shù)百萬噸，自給率快速增長到50%。這些鉀鹽主要從鹽湖鹵水中取提，而我國已探明的鹽湖儲量十分有限，如果采取過度開發(fā)、竭澤而漁，今后將難以支撐中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
“所以，走出去境外找鉀，增強鉀鹽資源儲備，是中國鉀肥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長遠規(guī)劃。”宣之強向記者介紹，然而一些企業(yè)海外找鉀雖有收獲，損失也不小。比如有國內(nèi)企業(yè)在老撾拿礦已投入超過20億元，雖然產(chǎn)出來一些產(chǎn)品，但性價比不高；中國企業(yè)在剛果投資也不小，目前收獲也不大。中國企業(yè)在海外找鉀，面臨著較高的投資風險，有的海外項目為燙手山芋。
據(jù)悉，按照“走出去”戰(zhàn)略，目前中國境外鉀肥基地分布在加拿大、老撾、剛果(布)、泰國、埃塞俄比亞，俄羅斯、阿根廷、美國、伊朗和哈薩克斯坦等10個國家，共計28個項目，計劃年產(chǎn)能達到1010萬噸。其中，已經(jīng)投產(chǎn)的4個項目均在老撾，年生產(chǎn)能力197萬噸。
“海外找鉀的經(jīng)驗和教訓說明，我們還是必須立足國內(nèi)，自力更生，加大國內(nèi)找鉀力度?！眲⒊闪终f。
宣之強還指出，我國鉀肥行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中明確制定了鉀肥行業(yè)發(fā)展的“三個三分之一”戰(zhàn)略，即依托國內(nèi)生產(chǎn)三分之一，國外進口三分之一，建立海外基地三分之一，以滿足中國糧食生產(chǎn)對鉀肥的需求。這個“三個三分之一”國家戰(zhàn)略是眾多中、老科學家經(jīng)過充分論證，最終由政府決策制定的，有科學依據(jù)及長遠道理的?！笆濉币?guī)劃制定時，政府應使我國鉀鹽(肥)行業(yè)能夠延續(xù)重視“三個三分之一”規(guī)劃，實現(xiàn)資源的可持續(xù)開發(fā)利用，因為這是符合我國基本國情的現(xiàn)實選擇。
找鉀保障：要財力也要人力
“雖然我們找鉀從理論上獲得突破，找鉀前景也樂觀一些，但仍需持謹慎態(tài)度。因為從理論到實際還需要一個漫長的過程，真正找到具有開采價值的鉀鹽礦，絕不是一件容易的事情，這需要大量的人力、財力投入，也許需要20年甚至更長的時間，這是國外找鉀的經(jīng)驗規(guī)律?！眲⒊闪指嬖V記者，現(xiàn)在打井勘探的成本很高，風險也很大，科研部門沒有這么多錢，這需要國家在找鉀勘探方面加大投入，從戰(zhàn)略層面做好頂層設計，加大找鉀勘探的資金投入力度。作為農(nóng)業(yè)大國，我國鉀鹽資源儲量多少，是話語權、反控制的根本保證，是國家糧食安全的重要保障。
劉成林建議，國家應對極具開發(fā)前景的江漢盆地找鉀納入戰(zhàn)略規(guī)劃，加大勘探和開發(fā)力度，力爭盡早形成新的產(chǎn)能及其伴生高價值元素的高科技產(chǎn)業(yè)化。
“為了打破其他國家對鉀鹽(肥)價格的控制權，我國不應該只重視鉀鹽(肥)的產(chǎn)量。如果沒有新的資源被發(fā)現(xiàn)，這種擴大產(chǎn)量是不能持久的。”宣之強也認為，國家更應該考慮到資源特征和資源儲量的可持續(xù)開發(fā)問題。
宣之強表示，據(jù)多年找鉀全國地質綜合研究，中國鉀鹽礦儲量短期內(nèi)不可能有重大突破。因此，適度和可持續(xù)開發(fā)國內(nèi)鉀鹽礦資源，決不是件小事。國家應做好頂層設計，加強調控力度，抑制我國目前鉀鹽(肥)產(chǎn)能過熱勢頭。
“雖然我們有了目標和方向，業(yè)界也形成了共識，但人才嚴重不足，做起來心有余而力不足?！眲⒊闪趾粲酰皣覒摷哟髮ξ覈淃}(肥)的人才培養(yǎng)和隊伍建設。上世紀80年代之前，我國鉀鹽隊伍是很大的，后來受找鉀成果不佳和中國無鉀論的影響，加之地質勘探行業(yè)不受重視，鉀鹽項目也難立項，在上世紀90年代初隊伍陸續(xù)解散了，大多數(shù)從事鉀鹽研究的技術人才被迫改行。比如當年和我同期專攻鉀鹽的20多名研究生同學，堅持下來研究鉀鹽的現(xiàn)在可能就只剩下我一人?，F(xiàn)在我們正處在重新拉隊伍、培養(yǎng)人才的階段?！?
據(jù)記者了解，我國目前從事鉀鹽研究的科學技術人員不到百人，這與我國農(nóng)業(yè)大國的地位不符，與我們對鉀資源開發(fā)的期望相去甚遠。
“如果我們僅僅知道了陸相、海相成鉀理論還太粗淺，必須找準方向和方位，這就更加需要理論的進一步突破和創(chuàng)新。比如，最近我們團隊還通過不同地區(qū)植物葉的含鉀量研究實現(xiàn)找鉀地球化學預測等，都是很有意義的工作?！眲⒊闪诌€認為，今后國家在繼續(xù)加強科技投入的同時，也須創(chuàng)新科研體制，改變傳統(tǒng)觀念。比如將以前的“973”、“863”等計劃轉換為產(chǎn)學研相結合的項目實體，這樣有利于實現(xiàn)基礎研究、勘探技術研究、產(chǎn)品開發(fā)利用、人才培養(yǎng)等一條龍的產(chǎn)業(yè)鏈，將科研成果迅速轉化為生產(chǎn)力。
此外，劉成林還呼吁：“我國鉀鹽資源還是比較稀缺，開發(fā)企業(yè)一定要本著吃干榨盡的開發(fā)思路，做好鉀鹽資源的綜合開發(fā)利用。對于那些品位不夠高的鉀鹽資源，也要研究充分利用的新工藝和技術，做到對鉀和伴生元素等資源的物盡其用?！?