1~4月,我國(guó)進(jìn)口氯化鉀總計(jì)281萬(wàn)噸,較去年同期增加18%。排在前三位的進(jìn)口來(lái)源國(guó)分別為白俄羅斯83萬(wàn)噸,同比增加155%;俄羅斯76.7萬(wàn)噸,同比增加2%;加拿大68.9萬(wàn)噸,同比增加91%。中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)鉀鹽(肥)行業(yè)分會(huì)預(yù)測(cè),今年我國(guó)鉀肥進(jìn)口量將保持在600萬(wàn)~700萬(wàn)噸。
鉀肥進(jìn)口,這在近些年都不能算是新聞了。因?yàn)楸M管國(guó)內(nèi)鉀肥產(chǎn)能在不斷增長(zhǎng),但近年來(lái)對(duì)進(jìn)口鉀肥的依賴度保持在50%左右。我國(guó)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(guó)家“973計(jì)劃”中國(guó)陸塊海相成鉀規(guī)律及預(yù)測(cè)研究項(xiàng)目取得重要理論突破。帶著上述問(wèn)題,記者對(duì)該項(xiàng)目首席科學(xué)家劉成林等相關(guān)專家進(jìn)行了深入采訪。
找鉀方向轉(zhuǎn)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(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)素之一。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),上世紀(jì)60年代以前,由于還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦,農(nóng)民多用草木灰補(bǔ)充農(nóng)田對(duì)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(guó)及德國(guó)等地下數(shù)百到上千米的深處地層中,并已形成數(shù)千萬(wàn)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(guó)、老撾、剛果和巴西等國(guó)。目前,我國(guó)僅發(fā)現(xiàn)少量的中生代白堊紀(jì)固體鉀鹽礦。
加拿大是鉀肥生產(chǎn)大國(guó),也是我國(guó)主要的鉀肥進(jìn)口國(guó)之一。
“我國(guó)大地構(gòu)造特點(diǎn)為多期次拼貼成的小陸塊,通常認(rèn)為不穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境,如小陸塊結(jié)構(gòu)等不利于鉀鹽礦的形成,這可能是導(dǎo)致我國(guó)找到的鉀鹽資源不夠豐富的根本原因。” 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)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(guó)化工報(bào)記者獨(dú)家采訪時(shí)表示,成鉀條件十分苛刻,需要物源、構(gòu)造、氣候3種條件時(shí)空耦合而成,而活動(dòng)小陸塊構(gòu)造環(huán)境更難滿足上述條件。以往,我國(guó)一直被認(rèn)為是一個(gè)貧鉀的國(guó)家,就是基于這種小陸塊的大地構(gòu)造背景而得出的觀點(diǎn)。但隨著我國(guó)鉀鹽成礦理論的突破,我國(guó)找鉀的前景變得樂(lè)觀起來(lái)。
記者從中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所了解到,鑒于我國(guó)鉀資源缺乏的基本國(guó)情,2010年8月,中國(guó)陸塊海相成鉀規(guī)律及預(yù)測(cè)研究項(xiàng)目正式獲國(guó)家科技部批準(zhǔn)立項(xiàng),由劉成林任項(xiàng)目首席科學(xué)家,中國(guó)工程院院士鄭綿平擔(dān)任顧問(wèn),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(kāi)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(tuán)隊(duì)。經(jīng)過(guò)5年的艱苦攻關(guān),項(xiàng)目取得了重要理論創(chuàng)新成果。
“這個(gè)項(xiàng)目研究的過(guò)程是艱辛的,理論對(duì)業(yè)外人士來(lái)講是枯澀的,但結(jié)論是清晰的。”劉成林表示,項(xiàng)目成果包括6個(gè)方面:一是中生代、新生代國(guó)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(guó)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(qiáng),產(chǎn)生“剪刀狀”動(dòng)力學(xué)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(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)理論方法。這些新理論為中國(guó)一些海相區(qū)塊找鉀提供了理論支持。
地質(zhì)化工及巖礦專家宣之強(qiáng)是劉成林團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期聘請(qǐng)的老專家之一,也長(zhǎng)期從事鉀鹽科學(xué)研究。他告訴中國(guó)化工報(bào)記者,要在中國(guó)找鉀,首先要弄清楚中國(guó)鉀鹽資源與其他國(guó)家相比有何特點(diǎn),找礦的方向在哪里。中國(guó)陸塊海相成鉀規(guī)律及預(yù)測(cè)研究項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在新一代找鉀領(lǐng)軍人物劉成林的掛帥下,已經(jīng)有了一個(gè)較為明確的答案,這對(duì)我國(guó)鉀鹽成礦理論是一個(gè)全新的突破。
“我們是站在巨人的肩上,充分吸取了國(guó)外經(jīng)典海相成鉀理論和我國(guó)老一代找鉀人的經(jīng)驗(yàn)成果,探索出適合我國(guó)獨(dú)特地質(zhì)特點(diǎn)的找鉀理論。”劉成林說(shuō),這個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了袁見(jiàn)齊院士早在1988年提出的“找鉀工作的重點(diǎn)亦應(yīng)轉(zhuǎn)向海相層位”的想法,形成了我國(guó)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(guó)鉀鹽對(duì)外依存度。
中國(guó)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(duì)記者關(guān)心的問(wèn)題,劉成林說(shuō):“我們的研究成果形成了適合中國(guó)地質(zhì)特點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)該到古老的特提斯海相去找鉀。”
特提斯海和中國(guó)有關(guān)系嗎?劉成林向記者介紹說(shuō),特提斯海的東部曾經(jīng)延伸分布在中國(guó)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(guó)、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(guó)、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(yīng)該與我國(guó)東特提斯海成鉀模式一致。按照這一理論模式,我國(guó)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(guó)目前發(fā)現(xiàn)的唯一固體鉀鹽礦,現(xiàn)已探明儲(chǔ)量約為2000萬(wàn)噸;新疆庫(kù)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(huì)大體找到鉀鹽礦成礦的方位。”劉成林說(shuō)。
找鉀三模式中的穩(wěn)定板塊模式,是指我國(guó)構(gòu)造活動(dòng)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。” 劉成林介紹道,“經(jīng)過(guò)我們的理論研究和實(shí)際勘探查證,湖北江陵鉀礦儲(chǔ)量前景可觀。這個(gè)線索源為上世紀(jì)七八十年代開(kāi)鉆找油時(shí)所發(fā)現(xiàn),結(jié)果鉆出了高濃鹵水。但當(dāng)時(shí)不但沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這就是鉀鹽鹵水礦,還因其高壓高鹽度和高溫,認(rèn)為其對(duì)環(huán)境和石油工程有害。后經(jīng)過(guò)反復(fù)勘察,被證實(shí)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(kāi)發(fā)成高附加值的化工產(chǎn)品。”
“過(guò)去我們更多地在陸相找鉀,今后要從陸相轉(zhuǎn)移到海相。泰國(guó)呵叻盆地鉀鹽儲(chǔ)量豐富,與我國(guó)比鄰的云南有相似的成鉀條件。這說(shuō)明云南找鉀的前景是樂(lè)觀的,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)找鉀突破的關(guān)鍵地區(qū)之一。”劉成林對(duì)此充滿信心。
規(guī)劃“十三五”:
可持續(xù)開(kāi)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(jì)作物不喜歡氯酸根,因此,硫酸鉀是最好的鉀鹽礦。而我國(guó)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(wàn)噸/年硫酸鉀產(chǎn)能,現(xiàn)正在擴(kuò)能,全部裝置建成后,可達(dá)到200萬(wàn)噸/年硫酸鉀產(chǎn)能。
今年是我國(guó)“十三五”規(guī)劃之年,政府對(duì)鉀資源開(kāi)發(fā)如何規(guī)劃,業(yè)界十分關(guān)心。
國(guó)土資源部信息中心研究員鮑榮華告訴中國(guó)化工報(bào)記者,鉀資源對(duì)我國(guó)十分珍貴,也非常重要。20世紀(jì)初,在國(guó)內(nèi)沒(méi)有找到羅布泊鉀鹽礦的情況下,我國(guó)鉀鹽消費(fèi)嚴(yán)重依賴進(jìn)口,價(jià)格任人宰割。21世紀(jì)初,我國(guó)鉀鹽對(duì)外依存度還在90%的高位。隨著國(guó)內(nèi)找鉀的成功突破,我國(guó)鉀鹽對(duì)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(guó)鉀鹽總的進(jìn)口依存度維持在50%左右。
5月10日,中化集團(tuán)董事長(zhǎng)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(gòu)鉀肥貿(mào)易總量約400萬(wàn)噸,雙方貿(mào)易額共計(jì)約13億美元。具體價(jià)格水平取決于進(jìn)一步的談判。
“由于我國(guó)鉀鹽對(duì)外依存度過(guò)高,議價(jià)權(quán)完全掌握在資源大國(guó)手里,海運(yùn)進(jìn)口鉀肥是中國(guó)鉀肥市場(chǎng)的主力軍。因?yàn)槿鄙僭捳Z(yǔ)權(quán),大量進(jìn)口鉀肥的結(jié)果,是我國(guó)終端用肥者農(nóng)民只能支付高昂的價(jià)格,估計(jì)我們?yōu)榇硕喔冻隽藬?shù)百億美元的代價(jià)。”劉成林說(shuō)。
2014年,我國(guó)鉀鹽消費(fèi)總量約為1200萬(wàn)噸,其中進(jìn)口鉀肥近600萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)自產(chǎn)鉀肥(折氧化鉀100%)產(chǎn)量達(dá)610.47萬(wàn)噸,而這些產(chǎn)能主要來(lái)自鹽湖鹵水鉀礦。中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)鉀鹽(肥)行業(yè)分會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)亓昭英認(rèn)為,未來(lái)一個(gè)時(shí)期內(nèi),鉀鹽對(duì)外依存度以維持在50%水平為宜。這是因?yàn),?guó)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)鹽湖鉀鹽資源消耗較快,使優(yōu)質(zhì)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(kāi)采和加工成本會(huì)更高。
據(jù)介紹,我國(guó)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(kāi)采速度,其可采資源的儲(chǔ)量最多只能開(kāi)采20年或30年。
“如果早早把這些資源開(kāi)發(fā)完了,而古代鉀鹽找礦又沒(méi)有取得大突破,我國(guó)將重新陷入十分被動(dòng)的境地。換句話說(shuō),30年以后,如果找不到新的鉀鹽資源,我國(guó)又將大量依賴進(jìn)口。因此,對(duì)我國(guó)現(xiàn)有鉀鹽礦一定要科學(xué)謀劃、適度開(kāi)采。”劉成林呼吁。
宣之強(qiáng)也表示,如今,中國(guó)鉀肥年產(chǎn)量數(shù)百萬(wàn)噸,自給率快速增長(zhǎng)到50%。這些鉀鹽主要從鹽湖鹵水中取提,而我國(guó)已探明的鹽湖儲(chǔ)量十分有限,如果采取過(guò)度開(kāi)發(fā)、竭澤而漁,今后將難以支撐中國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
“所以,走出去境外找鉀,增強(qiáng)鉀鹽資源儲(chǔ)備,是中國(guó)鉀肥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。”宣之強(qiáng)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(guó)內(nèi)企業(yè)在老撾拿礦已投入超過(guò)20億元,雖然產(chǎn)出來(lái)一些產(chǎn)品,但性價(jià)比不高;中國(guó)企業(yè)在剛果投資也不小,目前收獲也不大。中國(guó)企業(yè)在海外找鉀,面臨著較高的投資風(fēng)險(xiǎn),有的海外項(xiàng)目為燙手山芋。
據(jù)悉,按照“走出去”戰(zhàn)略,目前中國(guó)境外鉀肥基地分布在加拿大、老撾、剛果(布)、泰國(guó)、埃塞俄比亞,俄羅斯、阿根廷、美國(guó)、伊朗和哈薩克斯坦等10個(gè)國(guó)家,共計(jì)28個(gè)項(xiàng)目,計(jì)劃年產(chǎn)能達(dá)到1010萬(wàn)噸。其中,已經(jīng)投產(chǎn)的4個(gè)項(xiàng)目均在老撾,年生產(chǎn)能力197萬(wàn)噸。
“海外找鉀的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)說(shuō)明,我們還是必須立足國(guó)內(nèi),自力更生,加大國(guó)內(nèi)找鉀力度。”劉成林說(shuō)。
宣之強(qiáng)還指出,我國(guó)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(gè)三分之一”戰(zhàn)略,即依托國(guó)內(nèi)生產(chǎn)三分之一,國(guó)外進(jìn)口三分之一,建立海外基地三分之一,以滿足中國(guó)糧食生產(chǎn)對(duì)鉀肥的需求。這個(gè)“三個(gè)三分之一”國(guó)家戰(zhàn)略是眾多中、老科學(xué)家經(jīng)過(guò)充分論證,最終由政府決策制定的,有科學(xué)依據(jù)及長(zhǎng)遠(yuǎn)道理的。“十三五”規(guī)劃制定時(shí),政府應(yīng)使我國(guó)鉀鹽(肥)行業(yè)能夠延續(xù)重視“三個(gè)三分之一”規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用,因?yàn)檫@是符合我國(guó)基本國(guó)情的現(xiàn)實(shí)選擇。
找鉀保障:
要財(cái)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(lè)觀一些,但仍需持謹(jǐn)慎態(tài)度。因?yàn)閺睦碚摰綄?shí)際還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,真正找到具有開(kāi)采價(jià)值的鉀鹽礦,絕不是一件容易的事情,這需要大量的人力、財(cái)力投入,也許需要20年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,這是國(guó)外找鉀的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。”劉成林告訴記者,現(xiàn)在打井勘探的成本很高,風(fēng)險(xiǎn)也很大,科研部門沒(méi)有這么多錢,這需要國(guó)家在找鉀勘探方面加大投入,從戰(zhàn)略層面做好頂層設(shè)計(jì),加大找鉀勘探的資金投入力度。作為農(nóng)業(yè)大國(guó),我國(guó)鉀鹽資源儲(chǔ)量多少,是話語(yǔ)權(quán)、反控制的根本保證,是國(guó)家糧食安全的重要保障。
劉成林建議,國(guó)家應(yīng)對(duì)極具開(kāi)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(kāi)發(fā)力度,力爭(zhēng)盡早形成新的產(chǎn)能及其伴生高價(jià)值元素的高科技產(chǎn)業(yè)化。
“為了打破其他國(guó)家對(duì)鉀鹽(肥)價(jià)格的控制權(quán),我國(guó)不應(yīng)該只重視鉀鹽(肥)的產(chǎn)量。如果沒(méi)有新的資源被發(fā)現(xiàn),這種擴(kuò)大產(chǎn)量是不能持久的。”宣之強(qiáng)也認(rèn)為,國(guó)家更應(yīng)該考慮到資源特征和資源儲(chǔ)量的可持續(xù)開(kāi)發(fā)問(wèn)題。
宣之強(qiáng)表示,據(jù)多年找鉀全國(guó)地質(zhì)綜合研究,中國(guó)鉀鹽礦儲(chǔ)量短期內(nèi)不可能有重大突破。因此,適度和可持續(xù)開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)鉀鹽礦資源,決不是件小事。國(guó)家應(yīng)做好頂層設(shè)計(jì),加強(qiáng)調(diào)控力度,抑制我國(guó)目前鉀鹽(肥)產(chǎn)能過(guò)熱勢(shì)頭。
“雖然我們有了目標(biāo)和方向,業(yè)界也形成了共識(shí),但人才嚴(yán)重不足,做起來(lái)心有余而力不足。”劉成林呼吁,“國(guó)家應(yīng)該加大對(duì)我國(guó)鉀鹽(肥)的人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)。上世紀(jì)80年代之前,我國(guó)鉀鹽隊(duì)伍是很大的,后來(lái)受找鉀成果不佳和中國(guó)無(wú)鉀論的影響,加之地質(zhì)勘探行業(yè)不受重視,鉀鹽項(xiàng)目也難立項(xiàng),在上世紀(jì)90年代初隊(duì)伍陸續(xù)解散了,大多數(shù)從事鉀鹽研究的技術(shù)人才被迫改行。比如當(dāng)年和我同期專攻鉀鹽的20多名研究生同學(xué),堅(jiān)持下來(lái)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(duì)伍、培養(yǎng)人才的階段。”
據(jù)記者了解,我國(guó)目前從事鉀鹽研究的科學(xué)技術(shù)人員不到 百人,這與我國(guó)農(nóng)業(yè)大國(guó)的地位不符,與我們對(duì)鉀資源開(kāi)發(fā)的期望相去甚遠(yuǎn)。
“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(zhǔn)方向和方位,這就更加需要理論的進(jìn)一步突破和創(chuàng)新。比如,最近我們團(tuán)隊(duì)還通過(guò)不同地區(qū)植物葉的含鉀量研究實(shí)現(xiàn)找鉀地球化學(xué)預(yù)測(cè)等,都是很有意義的工作。”劉成林還認(rèn)為,今后國(guó)家在繼續(xù)加強(qiáng)科技投入的同時(shí),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(jì)劃轉(zhuǎn)換為產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的項(xiàng)目實(shí)體,這樣有利于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究、勘探技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)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(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
此外,劉成林還呼吁:“我國(guó)鉀鹽資源還是比較稀缺,開(kāi)發(fā)企業(yè)一定要本著吃干榨盡的開(kāi)發(fā)思路,做好鉀鹽資源的綜合開(kāi)發(fā)利用。對(duì)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(shù),做到對(duì)鉀和伴生元素等資源的物盡其用。” (陳丹江)