中国硝酸钾发展概况与市场前景_汪家铭

中国硝酸钾发展概况与市场前景
汪家铭
(川化集团有限责任公司,四川成都610301)
摘　要:硝酸钾既是重要的工业原料,又是优质无氯钾、氮复合肥料,植物营养素钾、氮的总质量分数可达60%左右,是发展现代高效农业不可缺少的化肥品种。

由于生产、市场、价格等方面的原因,目前硝酸钾在中国施用较少,而这种称为世界紧缺的“绿色钾肥”在欧洲国家较为盛行。

伴随着高科技农业的不断发展,以及人们对食品安全要求的不断提高,中国市场对硝酸钾的需求将不断增加,不过目前这一市场仍表现出过于狭窄。

简要介绍了硝酸钾的生产技术、中国硝酸钾生产发展现状、硝酸钾应用领域及市场前景,并对硝酸钾的发展提出了一些建议。

关键词:硝酸钾;钾;氮;复合肥
中图分类号:T Q131.13 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2008)12-0008-04
D evelop m en t survey and market prospect of pot a ssi u m n itra te i n Ch i n a
W ang J ia m ing
(S ichuan Che m ical W orks Group L td .,Chengdu 610301,China )
Abstract:Potassiu m nitrate is not only an i m portant industrial ra w material,but als o is a high -quality chl orine -free
potassiu m -nitr ogen compound fertilizer .Its t otal mass fracti on of potassiu m and nitr ogen p lant nutrients may reach about 60%.Theref ore it is an essential fertilizer variety for the devel opment of modern high -efficiency agriculture .A t p resent,po 2tassiu m nitrate was fe w e mp l oyed in China due t o p r oducti on,market,and p rice reas ons .But this scarce fertilizer which is called ‘green potassiu m fertilizer ’was in vogue in the Eur opean countries .A l ong with the continuous devel opment of high -tech agriculture,as well as the peop le ′s increasing require ments on food security,potassiu m nitrate ′s market de mand in Chi 2na will continue t o increase,but the market is still t oo narr ow at p resent .Pr oducti on technol ogies,p resent p r oducti on situa 2ti on in China,app licati on fields and market p r os pect of potassiu m nitrate were intr oduced and s ome p r oposals f or the devel 2opment of potassiu m nitrate were als o put f or ward .
Key words:potassiu m nitrate;potassiu m;nitr ogen;compound fertilizer
近年来,中国硝酸钾的需求增长迅速,尤其是农
业级硝酸钾。

农业级硝酸钾是中国发展高效优质农业所需的重要化肥品种之一。

但是,随着中国硝酸钾产业的发展,大规模工业化生产硝酸钾基本条件已经成熟,硝酸钾的产能得到大幅度提高,中国市场供需状况发生了根本变化,进口数量也呈逐年下降的趋势。

同时,国际市场对硝酸钾的需求也是逐年增加,同期全球硝酸钾产能也在迅速增长。

综观未来硝酸钾市场,中国农业级硝酸钾市场需求潜力巨大,工业级硝酸钾市场需求持续稳定,将呈现产需两
旺的局面[1]。

1　硝酸钾生产技术
天然硝酸钾矿产可供利用的较少。

硝酸钾大都以氯化钾和硝酸盐为原料,通过转化法制取,具有代
表性的是智利化学矿业公司(S QM )。

S QM 是世界上最大的硝酸钾生产商,主要利用在智利北部丰富的钠硝石(硝酸钠)矿产和自产的氯化钾采用转化法合成硝酸钾,约占世界产量和贸易量的49%。

以色列是第二大生产国,是以氯化钾与硝酸转化法制
取硝酸钾[2]。

硝酸钾最初是以硝酸钠和氯化钾反应制取,由于生产成本高,仅能应用于工业领域。

在以色列海法公司研制成功氯化钾-硝酸直接法合成工艺后,硝酸钾的生产成本大大降低,在农业上才得以作为化学肥料广泛使用。

中国硝酸钾生产技术也已接近或达到了世界先进水平,以氯化钾-硝酸盐转化法为主。

目前硝酸钾的主要生产方法有:硝酸钠-氯化钾转化法、硝酸铵-氯化钾转化法、离子交换法、硝酸-氯化钾萃取法、复分解内循环法、氯化钠中间盐法。

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无机盐工业I N ORG AN I C CHE M I CALS I N DUST RY
第40卷第12期
2008年12月
2　硝酸钾生产发展现状
中国生产硝酸钾所需的硝酸盐资源十分丰富,主要是硝酸与硝酸铵。

全国共有54家企业生产硝酸或硝酸铵,稀硝酸年总生产能力超过400万t,浓硝酸超过80万t,硝酸铵年生产能力超过430万t。

这些原料市场供应充足,价格低廉平稳,供大于求。

此外,中国新疆吐鲁番地区也拥有极为丰富的钠硝石矿产,目前在东疆地区共探明钠硝石矿资源量2.5亿t,与世界最大的钠硝石矿主产地智利的资源量持平,同时矿床伴生钾盐,未来可用于生产硝酸钾。

目前中国硝酸钾生产厂家30多家,工业级和农业级硝酸钾总生产能力约82万t/a,实际产量在40万t/a左右,主要生产装置及新建拟建装置见表1。

中国最大的硝酸钾生产厂家山西文通钾盐集团有限公司采用离子交换法生产硝酸钾,生产能力已扩大为12万t/a。

但中国现有硝酸钾生产装置规模普遍很小,5万t/a以上装置仅6家,产品质量不高,品种单一,绝大多数只能生产结晶状硝酸钾。

值得一提的是,近年来中国农业级硝酸钾生产发展迅速,具有一定规模的主要生产企业有四川米高化肥有限公司、云南沃特威化工股份有限公司等,总产能已达50万t/a左右。

通过近20a的科技攻关与工业实践,目前中国
表1　中国主要硝酸钾生产装置及新建拟建装置情况 企业名称生产能力/(万t・a-1) 装置基本情况
现有生产装置山西文通钾盐集团有限公司12.0采用离子交换法工艺,是目前中国最大的硝酸钾生产装置
云南煤化工集团有限公司9.0目前正在扩建生产装置,2010年生产规模达到12万t/a
四川米高化肥有限公司8.0原料为硝酸铵和氯化钾,采用液相复分解法,副产4.4万t/a农用氯化铵云南沃特威化工股份有限公司7.5有5万t/a和2.5万t/a两套生产装置
湖南湘潭市丹祥化工电子有限公司 6.0中国最大的工业级硝酸钾生产基地,年产值达2.2亿元
新疆硝石钾肥有限公司 5.0原料为当地丰富的钠硝石资源,扩建的30万t/a装置计划在2010年投产山西文水县振兴化肥有限公司 3.0主要生产用于玻璃、烟花爆竹等行业的工业级硝酸钾
山西省交城晋盛化工有限公司 3.0生产纯度为99.4%的工业级硝酸钾
太原欣力化学品有限公司 3.0产品为工业级硝酸钾
浙江联大化工有限公司 3.0工艺技术达中国领先水平,产品远销国内外各大玻壳生产企业
重庆富源化工股份有限公司 3.0生产工业级和农业级硝酸钾
江西宜春市腾达化工有限责任公司 3.0生产工业级和农业级硝酸钾
云南昆明(青上)化工有限公司 3.0生产农业级硝酸钾
四川省什邡市龙翔化工有限公司 2.5生产工业级和农业级硝酸钾
山西天脊集团钾盐有限公司 2.0生产农业级硝酸钾
湖南金叶肥料有限责任公司 2.0生产农业级硝酸钾
新建拟建生产装置江苏徐州铜山县大庙镇工业园区30.0采用控速溶解复分解结晶工艺,总投资3.8亿元,副产氯化铵19.5万t/a 青海西宁经济开发区20.0与青海100万t/a大型复合肥项目配套建设
青海元通钾肥有限公司20.0项目建设在青海柴达木循环经济试验区,计划在2010年建成投产
山东华阳科技股份有限公司10.0利用当地储量丰富的煤炭资源和可观的盐卤原料,初步考虑上马此项目湖北金源化工股份有限公司 5.0采用硝酸铵和氯化钾复分解法生产硝酸钾,在2007年7月开工建设
江西宜春市腾达化工有限责任公司 5.0总投资1亿元,生产工业级和农业级硝酸钾,预计在2008年投产
新疆鄯善石化工业园 5.0以钠硝石为原料,总投资2.3亿元
青海格尔木昆仑经济开发区 5.0利用柴达木盆地钾资源,总投资6500万元,副产2.65万t/a农用氯化铵广西柳化集团公司 5.0以公司现有硝酸铵为原料,总投资1.079亿元,引进离子交换法工艺
南京富田钾盐科技有限公司 5.0总投资7944.84万元,采用控速溶解复分解结晶法生产工艺
四川川化股份有限公司 4.0总投资1.1亿元
智利化学矿业公司S QM合资公司 4.0总投资2000万美元,计划在2009年一季度建成投产
安徽淮化集团有限公司 2.0总投资7856万元,副产盐酸
已完全掌握了离子交换法生产硝酸钾技术,以及复分解循环法生产硝酸钾。

离子交换法生产硝酸钾单套装置生产能力已超过2万t/a,装置已成功地采用了多效钛材蒸发器蒸发回收氯化铵,其主要原料为硝酸铵与氯化钾。

复分解循环法生产硝酸钾主要原料也是硝酸铵与氯化钾,单套装置实际生产能力超过2.5万t/a。

装置已成功突破了产品连续分离、多效蒸发、连续结晶等一系列技术难题。

这些完全成熟的技术与经验,为中国大力发展硝酸钾产业打下了良好的基础[3]。

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2008年12月 汪家铭:中国硝酸钾发展概况与市场前景
针对国内外硝酸钾生产工艺的进展情况,上海钾盐工程技术研究中心进行了控速溶解复分解结晶法制硝酸钾新工艺的开发[4],该法是先进的硝酸钾制备技术。

该工艺利用氯化钾和中国生产较多的硝酸铵为原料,通过选择温差不大的两个温度进行高温反应和低温结晶过程,硝酸钾反应、结晶在同一温度无需冷却,氯化铵的蒸发结晶采用真空结晶,省去冷却水。

所有原料均属无毒物质,生产过程采用闭路循环,不产生有害气体,无废液排放,副产品氯化铵全部回收。

3　硝酸钾应用领域
3.1　农业应用
硝酸钾是一种优质化肥,含N质量分数在13.85%,含K2O质量分数在46.85%,并且施用之后无残留,是忌氯作物,如烟草、咖啡、番茄、葡萄、柑桔、茶叶等的优质肥料。

硫酸钾也是一种无氯的优质钾肥,广泛应用在忌氯作物上,硫酸钾的大量应用,主要得益于其较低的价格,约是硝酸钾的2/3。

与硫酸钾相比,硝酸钾完全由有效物质组成,硫酸钾则含有大量的硫,对某些作物而言,特别是烟草,大量施用含硫肥料,会导致烟中的含硫量偏高,降低烟叶的品质。

同时,对于相同量的硝酸钾和硫酸钾,硝酸钾含有的钾量约是硫酸钾的1.5倍,且含有大量的氮肥。

预计,今后在中国土壤不缺硫地区,硫酸钾所占市场份额将逐步被硝酸钾所取代。

3.2　工业应用
硝酸钾是重要的无机化工原料。

工业级硝酸钾与农用硝酸钾性能完全一致,其唯一不同表现在纯度上。

它广泛用于制造黑火药、火柴、焰火、导火索、金属焊接助剂、合成氨催化剂、玻璃制品、光学玻璃、陶瓷、计算机显示器和彩电玻壳等。

在医药上用作利尿剂、发汗剂、清凉剂及生产青霉素钾盐、利福平等药物。

在食品行业用作肉制品的发色剂、防腐剂。

机械热处理作淬火的盐浴,还用作选矿药剂。

近年来在工业方面,硝酸钾的用途也越来越广,特别是在光学玻璃的应用方面。

美国在十多年前就已经在光学玻璃方面大量使用硝酸钾,近几年欧洲和亚洲才开始在光学玻璃上使用硝酸钾,中国已经有部分厂家开始使用硝酸钾,随着人们物质生活水平的提高,优质光学玻璃将会有较快的发展。

4　硝酸钾市场前景
中国经济作物种植发展虽然很快,但绝大多数经济作物仍只能使用传统的尿素、氯化钾、磷酸钙等用于粮食作物的化肥,而这些化肥品种和质量用于经济作物远远满足不了科学施肥的要求。

中国目前化肥品种太少,严重制约了中国高附加值作物品质的提高。

硝酸钾作为一种优质高效氮钾复合肥,特别适用于忌氯喜钾的经济作物,使用历史已有20多年,积累了丰富的经验。

硝酸钾在茶叶、瓜果、蔬菜、花卉等经济作物方面的应用,经济效益显著,对改善农产品品质有一定作用,特别是能显著提高瓜果含糖量和蔬菜的维生素C含量。

中国要发展高附加值经济作物,推广使用农用硝酸钾这种高效优质化肥是必由之路。

农用硝酸钾作为发展高效优质农业所需的重要化肥品种,在农业上应用市场前景广阔[5]。

随着中国社会主义大农业的发展,农用硝酸钾在水果、蔬菜、茶叶、咖啡等经济作物种植上应用逐步推广,市场潜力也十分巨大。

如山东在大棚作物中大量使用进口的硝酸钾肥,而在上海仅浦东孙桥农业高新技术区的暖棚作物,每年滴灌液中进口硝酸钾就需要数百吨。

中国大宗农作物产品如稻谷、小麦、玉米、大豆等的价格比国际市场要高出10%～70%,竞争力很小,但中国的蔬菜、水果价格比国际市场普遍低30%左右,这是中国在国际市场上最有竞争力的农产品。

因此,最近几年中国水果、蔬菜种植发展很快,其出口量也越来越大。

大力发展水果、蔬菜种植,发展创汇农业,必然需要更多的农用硝酸钾。

业内人士预计,未来3～5a,中国农用硝酸钾需求将呈现快速增长的态势,年增长速度将达10%左右。

从保证中国粮食安全的角度来看,中国耕地面积扩大的潜力已十分有限,粮食种植面积更是呈现下降趋势,在今后相当长的一段时期内,中国粮食的增产将主要依赖于合理施用化肥。

而长期以来中国大量使用氮肥造成作物夺取了土地中过多的钾元素养分,进一步加剧了土壤缺钾的状况。

全国第二次土地普查结果表明,中国约有84%的土地缺钾,其中45%严重缺钾。

受中国资源条件的限制,钾肥的短缺已经成为制约中国农业生产发展的主要因素之一。

目前,大田实验结果已经开始显示钾元素缺乏对作物产量的限制,即使再增加氮肥和磷肥的用量,作物的产量也无法增长,甚至出现下降的趋势,这正是由于土壤中钾养分已经成为了产量的限制因子。

专家估计中国需要补钾的耕地至少占70%以上,要想继续提高中国农作物产量,对中国土地实行大范
01 无机盐工业 第40卷第12期
围的补钾势在必行。

因此在农作物平衡施肥、土壤补钾和调整化肥的使用结构方面,硝酸钾也大有作为。

工业硝酸钾在光学玻璃上的应用展现了良好的发展前景,中国平板玻璃熔窑日熔化能力为4万t,年产平板玻璃875万t,为当今世界平均产量的27%。

为调整产品结构,已有部分厂家开始使用硝酸钾,杭州玻璃厂、广州玻璃厂以及四川长虹彩玻厂等均大量采用硝酸钾为原料。

据有关专家估计,随着人们物质生活水平的提高,优质特种玻璃将会发展很快。

另据有关调查,广东佛山陶瓷行业每年就需要工业硝酸钾3000～5000t,仅中国玻璃和陶瓷两个行业,中国每年就需要工业级硝酸钾6万～8万t。

根据中国硝酸钾工业的生产能力及进口非肥料用硝酸钾情况估算,中国目前各行业实际消费工业硝酸钾8万～10万t,若国产工业级硝酸钾能在生产工艺及产品成本上有所突破,则其消费量有望成倍增长。

5　硝酸钾发展建议
5.1　尽快实现规模化集约化生产
目前中国硝酸钾生产企业多为分散经营,生产规模均在每年数千吨到上万吨,而世界上先进国家的企业总规模在5万～10万t/a,产品为颗粒状硝酸钾,规模效益高。

此外,中国企业多为单系列规模,生产规模较小的企业占绝大多数,抗风险能力比较差。

今后中国企业应适当加大装置生产规模,宜选择5万t/a以上规模,通过采用先进的熔融造粒技术和不同工艺的集成联产,形成合理的经济规模的生产中心。

5.2　扩大产能的投资应十分谨慎
据有关专家估计,到2008年年底,随着新建装置的相继建成投产,中国硝酸钾的年生产能力将超过95万t,估计到2009年将突破100万t大关。

如果按照目前中国市场容量分析,生产能力过剩、市场饱和初露端倪,今后不能再继续盲目上该产品的项目。

因为硝酸钾的市场消费量不会再出现大量增加的现象,目前中国已投产或正在建设的硝酸钾项目产能已能满足需求。

因此,当前相关企业在计划投资新建或扩建硝酸钾装置时应谨慎决策,以规避可能产生的投资风险。

5.3　提高整体技术水平和产品质量
中国的硝酸钾装置与目前国外同类型的装置相比,除部分引进装置外,工艺技术水平还是落后很多,主要体现在装置改造力度小,采用新技术较少,产能增加有限,目前普遍还存在新技术采用不够、生产能耗高、装置负荷低、生产废水对环境有一定的污染等问题。

今后在企业中应大力推广应用新技术,加强对落后工艺和设备的技术改造,节能降耗,降低生产成本,积极推进清洁生产,进一步提升产品市场竞争力。

5.4　充分利用现有中小氮肥企业优势
2002年9月30日,国务院办公厅下发了国办发[2002]52号文件《关于进一步加强民用爆炸物品安全管理的通知》,禁止将硝酸铵作为化肥销售,而转产硝酸钾是对现有农用硝酸铵产品进行改性处理的有效途径。

中国现有不少氮肥企业生产硝酸与硝酸铵,且市场已相对饱和,应充分利用这些企业生产设施、原料条件及产品资源等优势建厂生产硝酸钾,可以大幅度降低基建投资与生产成本,可通过技术改造,生产出安全可靠、使用方便、环保性能好、养分含量高,既保留原有硝酸铵的基本特性,又能满足传统化肥市场需求的颗粒状优质硝酸钾产品。

参考文献:
[1]　汪家铭.硝酸钾生产应用及市场前景[J].川化,1999(3):33-
38.
[2]　李雅芙,刘素芹.硝酸钾生产工艺综述[J].海湖盐与化工,
2005,34(3):27-30.
[3]　姚涛.年产2万吨工业硝酸钾装置工程设计总结[J].安徽化
工,2006,32(5):34-36.
[4]　上海投资网.年产五万吨硝酸钾产业化示范工程[EB/OL].ht2
t p://,2004-06-14.
[5]　张罡,夏重阳,何斌鸿,等.我国硝酸钾市场竞争力分析[J].化
学工业,2007,25(9):16-18.
收稿日期:2008-07-04
作者简介:汪家铭(1949—　),男,工程师,从事化工科技期刊编辑及化工情报信息工作,发表化工科技论文170余篇。

联系方式:wj m ing58@g
兰太实业拟新建15万t/a双氧水生产线
兰太实业控股子公司江西兰太拟利用氯酸钠副产品氢气生产双氧水,投资新建15万t/a双氧水生产线。

此外,江西兰太新建10万t/a氯酸钠一期5万t/a生产线工程现已按计划于2008年6月正常开工建设。

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2008年12月 汪家铭:中国硝酸钾发展概况与市场前景。