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，植物體內含鉀一般占干物質重的0.2%~4.1%，僅次于氮。（立項申請）

第二節(jié) 鉀肥 行業(yè) 發(fā)展趨勢及市場規(guī)模

鉀肥 行業(yè) 是典型的資源壟斷型 行業(yè) ，我國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資源地。我國鉀肥生產(chǎn)地區(qū)與消費地區(qū)距離較遠，生產(chǎn)商主要集中在青海和新疆等偏遠地區(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法有效匹配。

中國鉀鹽資源匱乏，已探明的鉀鹽資源儲量約占全球總量的2%，缺乏定價能力和競爭實力。我國是世界上最大的鉀肥消費國，資源儲量與消費量形成巨大反差。2015年全國資源型鉀肥總產(chǎn)能為1075萬噸(實物量)，全年產(chǎn)量953萬噸。2015年進口鉀肥955.1萬噸，進口呈價跌量升的特點。同時當年全國鉀肥消費量為1670萬噸，同比增長了5.57%，鉀肥自給率超過50%，對外依存度較高。此外，由于我國鉀肥生產(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)和運輸均受到很大程度的限制。

中國和印度是世界上兩大鉀肥消費國，每年都要從國際市場進口大量鉀肥，因此每年的鉀肥大合同價備受關注。今年是我國第一次在印度之后簽訂合同，但中國鉀肥進口價格仍然低于印度，繼續(xù)保持全球最低價。印度此次簽訂的大合同價格是227美元，較去年下降105美元，根據(jù)歷史經(jīng)驗，印度鉀肥合同價格與中國變動趨勢較為一致，具備一定參考價值，中國去年的大合同價315美元，如果也同樣下降105美元，價格是210美元。本次大合同的降價幅度沒有印度大，主要是因為印度鉀肥工業(yè)不發(fā)達，自身產(chǎn)量增幅空間小，進口需求相比中國更有潛力，更有剛性，因而國際大供應商愿給其更優(yōu)惠的價格。

鉀肥大合同價并非越低越好，因為價格過低，將使國內鉀肥價格跟著下滑，對國內鉀肥生產(chǎn)不利。這次鉀肥大合同到岸價為219美元，按最新匯率6.6計算，加上1%關稅、13%增值稅及港雜、包裝等，對應的港口60%紅粉氯化鉀完全成本價約為1770元。而目前港口主流報價1800元左右，相差不大。隨著大合同價上升，鉀肥下跌空間基本被封住，市場預計企穩(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)濟價值的鉀鹽礦,是內陸海在干燥條件下,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，在某些國家和地區(qū)采用光鹵石為原料，少數(shù)國家從鹵水提取。

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，是應用最廣泛和最經(jīng)濟的方法。

鉀肥是以脂肪胺作為浮選劑，進行多次粗選，再進入精選系統(tǒng)進一步精制，底流返回粗選系統(tǒng)。②溶解結晶法，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，氯化鉀全部進入溶液，而氯化鈉進入溶液較少,冷卻后析出氯化鉀結晶,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，可用再結晶的方法精制，氯化鉀純度可達到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，把磨細過的鉀石鹽礦置于其中，氯化鉀上浮,氯化鈉下沉,達到分離的目的。

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，當溶液中氯化鎂含量增加時，溶入的一部分氯化鉀會再結晶出來。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行冷卻結晶得氯化鉀。

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%的氯化鈉結晶出來；再將鹵液移入另一組鹽田，經(jīng)蒸發(fā)、結晶得光鹵石，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)國家和地區(qū)用氯化鉀為原料制取。硫酸鹽鉀礦加工　無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行處理即可用作肥料。制純硫酸鉀時，可以用氯化鉀與可溶性硫酸鹽鉀礦進行復分解反應：

K₂SO₄·2MgSO₄+4KCl==3K₂SO₄+2MgCl₂

然后將溶液蒸發(fā)即可結晶出硫酸鉀。

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)，在中國也有小規(guī)模生產(chǎn)。明礬石礦經(jīng)磨細后，進行煅燒還原，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。溶液進一步蒸發(fā)、結晶和干燥，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)濟價值。

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，反應分兩步進行，其反應式為：

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl　 (1)

KHSO₄+KCl→K₂SO₄+HCl　 (2)

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

綜合利用　富集精制鉀石鹽礦時，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內，靠自然蒸發(fā)，以結晶固化。

光鹵石加工過程中還大量副產(chǎn)含氯化鎂的廢液，其處理更加困難，因為依靠自然蒸發(fā)、結晶、固化需要很長時間。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) 市場前景預測

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。鉀肥資源嚴重分布不均，北美、俄羅斯、白俄羅斯三個地區(qū)占全球總產(chǎn)能的61.2%。北美由加拿大Potash Corp 、美國Mosaic、加拿大Agrium組成的加拿大Canpotex公司2015年銷售1866萬噸鉀肥，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、以色列、中國、約旦、智利也是主要的鉀肥生產(chǎn)國。德國的K+S公司占比8.8%；亞洲的以色列化學集團（ICL）銷售鉀肥466萬噸，中國銷售906萬噸鉀肥。

鉀鹽資源的產(chǎn)地和消費地嚴重不匹配。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。拉丁美洲地區(qū)的巴西消費鉀肥占比11%，東亞地區(qū)受中國和東南亞等國大規(guī)模耕種活動的拉動消費全球33%的鉀肥，鉀肥需求旺盛，拉美和東亞消費量占全球總量的44%。

全球鉀鹽資源仍具備可開采空間，2016-2020年間鉀肥產(chǎn)能將迎來大規(guī)模增長，開工率將不斷上升，2016年正逢全球各大鉀肥生產(chǎn)商產(chǎn)能擴張期，預計有六個新礦將陸續(xù)投產(chǎn)。2020年全球鉀肥產(chǎn)能預計較2015年增長22%，達到6450萬噸鉀肥（折純），新增產(chǎn)能主要來源于加拿大、俄羅斯、白俄羅斯等鉀資源大國。

盡管全球鉀肥產(chǎn)能過剩，但是未來鉀肥強勁的需求仍將助推鉀肥廠商不斷擴大生產(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有望大幅增長，整個 行業(yè) 的產(chǎn)能利用率將逐漸提高，預計在2018年鉀肥需求增速超過產(chǎn)能增速，產(chǎn)能過剩局面有所緩和。

鉀肥的生產(chǎn)成本構成包括勞動力成本、燃料和能源、日常修理維護費用和其他相關材料，其中燃料和能源成本起著至關重要的作用，占總生產(chǎn)成本的23%左右。2015年國際原油均價創(chuàng)十年來新低，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達成2008年以來首個減產(chǎn)協(xié)議，OPEC日產(chǎn)量將降至3250萬桶。三大產(chǎn)油國沙特、伊拉克、伊朗暫時放下分歧，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，但長期看，油價中樞緩慢上行是大概率事件。因此我們認為后續(xù)生產(chǎn)成本有望提高，成本支撐下價格有望上漲。

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，氯化鉀占市場的90%，硫酸鉀占市場的5-10%，除上述兩個品種外，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，價格低廉，在農業(yè)生產(chǎn)中起主導作用。氯化鉀外觀呈白色或淺黃色結晶，有時含有鐵鹽呈紅色。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光合作用和纖維形成等作用，對棉花、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晶或顆粒，特點是吸濕小，貯藏時不易結塊，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。

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

全球人口，特別是新興市場國家的人口一直保持增長，2015年全球人口達到73.47億人，按照每年1.1%-1.3%的平均增速，預計到2025年全球人口將突破80億人。根據(jù)聯(lián)合國糧農組織的數(shù)據(jù)，預計在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，其他兩個主要糧食出產(chǎn)國印度和中國的人均耕地面積都出現(xiàn)大幅下滑。新增人口勢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)展中國家已有耕地單位的糧食產(chǎn)量，主要在中國、印度、巴西、俄羅斯、非洲和美洲中部通過提高化肥使用效率來提高土地單位生產(chǎn)能力，糧食剛性需求將支撐鉀肥施用量穩(wěn)步增長。

全球鉀肥的需求主要是靠糧食作物需求的驅動，主要來源于人口的增長的飲食結構的改變。發(fā)達國家中隨著人們生活方式的改變，健康意識逐漸增強，更加重視膳食結構的改善。新興市場國家經(jīng)濟的快速增長，使人民生活水平不斷提高，對食物多樣性的要求越來越高，對蔬菜瓜果、谷物、奶制品和糖料作物的需求快速增長，尤其是富含蛋白質的肉類產(chǎn)品。因此動物飼料的需求上漲，加速了對農作物的需求。根據(jù)國際貨幣基金組織的資料顯示，2015-2020年間發(fā)展中國家的人均收入預計將以平均每年6.4%的速度增長。為滿足新興市場國對作物產(chǎn)量的需求，在有限的耕地面積上，通過施肥來滿足糧食需求的增長是最有效的方式，為此鉀肥中長期增長基礎堅實。

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

發(fā)達國家這一比例為1∶0.37∶0.36，中國的比例目前是1∶0.38∶0.12，遠低于世界平均水平。中國土壤的土質普遍嚴重缺鉀，需要補鉀的耕地占比達70%。尤其在南方磚紅土壤地區(qū)，含鉀量僅為0.4％。根據(jù)我國農業(yè)部結合土壤普查結果提出，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觀中國大田作物和經(jīng)濟作物，對鉀肥的使用量還遠低于推薦比例。因此，未來全國鉀肥需求量還有很大上升空間。

農作物化肥施用量仍然處于較低水平，自從2011年以來，化肥投入成本在農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，未來化肥投入仍需進一步增加。

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