农用硝酸钾发展现状及市场前景

张小娟

（泸天化（集团）有限责任公司，四川 泸州 646300）

0 引言

农用硝酸钾是一种高效优质的氮、钾二元复合肥，由于其氮元素以硝态氮形式存在，能被作物很好地吸收，同时也促进作物对土壤中其他营养元素的吸收，且施肥后无残留物，不会造成土壤酸化和板结，可大大提高作物品质和经济性［1］。农用硝酸钾使用范围广，施肥方式灵活，是各类粮食作物、经济作物在需肥高峰期作为基肥或追施肥的理想复合肥之一，特别适用于烟草、茶叶、瓜果、蔬菜、花卉等忌氯的经济作物［2］。

1 硝酸钾生产工艺

1.1 国外生产工艺

由于天然硝酸钾资源十分稀少，因此，国外硝酸钾通常以氯化钾与硝酸盐为原料转化获得。目前，国外生产硝酸钾的主要工艺有硝酸-氯化钾萃取法、硝酸-氯化钾高温蒸馏法、连续离子交换法、硝钠转化法、硝酸铵-氯化钾复分解循环法等。

硝酸-氯化钾萃取法是以色列海法化学公司独家技术［3］，该技术是氯化钾和硝酸在一定条件下反应生成硝酸钾和盐酸，工艺路线成熟可靠，具有投资少、能耗低的优势，并已工业化生产。该公司目前单套装置规模已达到60 万t/a，是世界上最大的农用硝酸钾生产企业。

硝酸-氯化钾高温蒸馏法是氯化钾和硝酸在高温下反应生成硝酸钾、氯化亚硝酰及氯气。该方法投资较大，反应条件苛刻，设备易腐蚀。目前，此方法在国际上已逐渐失去竞争力。

连续离子交换法由美国（AST）公司和Jacobs公司合作开发，以一定浓度的氯化钾和硝酸溶液为原料，生成一定浓度的硝酸钾溶液和盐酸溶液，再经过后处理获得硝酸钾和盐酸产品。该方法能耗高，产品浓度低，工业化放大风险较大。

硝钠转化法以硝石和氯化钾为原料，通过复分解反应生成硝酸钾和工业氯化钠。受硝石资源局限性的影响（主要存在于智利），该方法只在智利应用［4］。

硝酸铵-氯化钾复分解循环法由法国Auby公司开发［5］，硝酸铵和氯化钾反应生成硝酸钾并副产氯化铵，该技术投资少，工艺设备简单，能耗低，转化率高，无环境污染。

1.2 国内生产工艺

我国最近十多年来，硝酸钾生产技术发展很快。目前主要生产工艺有硝酸钠-氯化钾复分解法，硝酸铵-氯化钾离子交换法，硝酸铵-氯化钾复分解循环法和天然硝酸钾矿提纯法。

硝酸钠-氯化钾复分解法是硝酸钠和氯化钾反应生成硝酸钾，副产氯化钠，由于氯化钠销售较难，目前该方法逐渐被淘汰。

硝酸铵-氯化钾离子交换法是氯化钾和硝酸铵溶液经过离子交换法生成硝酸钾和氯化铵溶液，该工艺投资大，能耗高，产品浓度低，目前我国采用该技术的有山西文通钾盐集团有限公司［6-7］。

硝酸铵-氯化钾复分解循环法是我国生产硝酸钾的主要技术，目前采用该技术生产的企业有云南沃特威化工股份有限公司、昆明青上化工有限公司、四川米高化肥有限公司、湖南金叶肥料有限责任公司等［8-9］。

天然硝酸钾矿提纯法由上海钾盐工程技术研究中心开发，以天然硝酸钾矿为原料经过提纯来生产硝酸钾，该技术受资源限制，仅在我国新疆地区使用［10］。

2 市场发展现状

2.1 生产现状

2019 年世界硝酸钾产能约为400 万t，主要分布在以色列、中国、美国、智利等国家，其中农用硝酸钾占比约为70%，已经有60 多个国家将其作为肥料施用［11］。

我国已成为硝酸钾生产大国之一，硝酸钾产能达到200万t以上，主要生产企业见表1，其中农用硝酸钾占比约为50%，即100 万t 以上用于农业施肥，这个比例也在逐年增加。

表1 我国主要硝酸钾生产企业产能情况 万t/a

我国硝酸钾生产企业有50 余家，根据钾矿资源分布，硝酸钾生产企业主要分布在西北、西南、华中等地区。

2.2 价格走势

农用硝酸钾的价格比工业用硝酸钾低200 ～300元/t，从农用硝酸钾的价格曲线（见图1）可以看出，近5 年来农用硝酸钾的价格大多在4 000 ～4 400元/t，波动幅度较小。一方面，工业用硝酸钾属于危险化学品，受部门管制，生产厂家必须有相应的生产资质，供货市场稳定，价格平稳，农用硝酸钾价格也受其影响，未出现大幅度波动；另一方面，由于农用硝酸钾价格远高于普通氮、钾复合肥，农民大多会选购价格较低的复合肥，导致其价格未大幅度上涨。

图1 2015年5月至2020年农用硝酸钾的价格变化趋势

2.3 消费现状

农用硝酸钾富含营养元素氮、钾，其w（N+K2O）可达60%，且不含氯，对忌氯作物施用最为合适，如烟草、柑橘、香蕉、蔬菜以及其他忌氯作物，特别适用于烟草，既能够增加烟草产量，也能提高烟草品质。由于硝酸钾没有挥发性，具有全溶性、作物吸收养分迅速等特点，使其施用方便，直接施于土壤表面无须覆盖，各个季节作物均可适用，并在水溶肥、滴灌肥、叶面肥上应用广泛，在缺水的地区市场需求大。但由于硝酸钾价格较高，目前国内仅用于少数经济作物。

近年来，农用硝酸钾需求量逐年攀升，随着我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。由于工业硝酸钾在国内市场已呈过剩现象，而农业硝酸钾市场需求逐年递增，且市场潜力仍然巨大，部分国内工业硝酸钾企业转型生产农用硝酸钾。

3 未来市场前景

我国农业种植方式正在发生变化，随着农村城镇化和农用土地流转，土地集中后成规模的种植大户、合作社、公司化经营的农业企业越来越多，农业种植更加专业化，对施肥的品质、效力更加关注，经济作物将会成为他们的种植目标，硝酸钾行业应满足消费者对农产品品质的要求，形成优质化肥、专业管理、高品质农产品的新农化产业链。

中国缺钾耕地面积已占耕地总面积的56%，直接影响我国粮食产量和品质，要在有限的耕地面积上增加粮食产量，钾元素补充可作为主要措施，农用硝酸钾将发挥重要作用。

农用硝酸钾作为我国优质化肥之一，富含农作物所需的氮、钾元素，且不含有害元素，钾能够使植物的根茎强壮，改善果实质量，相当于给植物补钙，并适用于各种农作物，施肥方式多样化，随着我国高附加值经济作物的发展，农用硝酸钾市场发展潜力巨大。