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重视四川杂卤石型钾盐资源勘探开发确保国家粮食和资源安全
发布时间：1970-01-01 作者：派智库 来源：国研网 浏览：次【字体： 大 中 小】
摘要：钾盐是我国重要的战略性矿产，是国家粮食安全的重要保障。受国内资源禀赋、国际竞争格局、未来需求走势等因素影响，我国钾盐资源安全形势不容乐观。四川杂卤石型钾盐资源分布广泛，利用价值高、开发潜力大，有望成为传统钾盐的重要接续资源，对保障国家粮食安全和资源安全、提升国际话语权意义重大，亟待引起高度重视。为此，根据国家钾盐和钾肥总体态势，结合四川实际，提出四川杂卤石型钾盐应坚持“广勘探、强攻关、重绿色、有作为”基本方略，同时建议国家加强顶层设计，加大地质勘查力度，落实“油钾(盐)兼探”；针对杂卤石勘探开发中的关键技术和工艺问题，设立国家重大科技专项，进行联合攻关；加大勘探开发中试及产业化示范园区建设支持力度；尽快设立钾(盐类)资源研究部门。
关键词：杂卤石型钾盐，粮食安全，资源安全，方略及对策
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我国是人多地少的发展大国，“民以食为天”是官民之共识。我国特殊的国情和民意、历史和未来，决定了14亿人的“饭碗要端在自己手里”。农业是我国社会经济稳定发展的重要基础，国家粮食安全乃至资源安全是国家安全体系的重要组成部分。包括钾肥在内的肥料，是粮食的重要“食粮”，保障国家粮食安全需要钾肥的充足保障。作为世界农业第一大国，我国钾肥需求量高居世界首位。同时，我国属典型缺钾国家，长期以来主要依靠进口，对外依存度持续保持高位，资源安全形势不容乐观。四川省是我国南方地区钾资源较多的省份，特别是杂卤石型钾盐资源①分布较多，远景资源量近百亿吨，具有较高利用价值和开发潜力，有望成为传统钾盐资源的重要接续。为此，需要高度重视四川杂卤石型钾盐资源勘探开发，科学明确开发方略，加强相关政策保障，进而确保我国国家粮食安全和资源安全。
一、中国钾盐资源安全形势不容乐观
(一)国内探明储量不足、禀赋条件不佳、分布极不均衡
据国土资源部《中国矿产资源年报2015》，中国可溶性固体钾盐及液体钾盐基础储量为3.57亿吨(K2O)，可采储量仅占全球总量的6%(美国地质调查局，2014)，可供开采仅10年。且中国钾盐资源储量以盐湖卤水为主，而全球可溶性固体钾盐储量远高于含钾卤水储量。此外，难溶性钾盐资源比例大，目前探明程度极低。与此同时，我国钾盐属新生代钾盐，禀赋条件差，开采条件不佳，矿石品位低，选矿和加工难度大，生产成本是加拿大等国家钾肥生产成本的2倍左右，且盐盆地具有的“破碎”“埋深”与“变形”等不利因素，导致早期形成的固体钾盐资源容易流失或者越埋越深。
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此外，资源分布与经济发展逆向分布特征明显。据调查，目前我国探明的卤水钾盐储量主要分布在青海的柴达木盆地和几个现代盐湖中，占到总储量的95%，且多有共伴生矿；可溶性钾盐资源主要分布在青海柴达木盆地，其次是新疆罗布泊北洼地，其余分布在云南、山东、四川、甘肃等地区。不难发现，钾盐资源绝大部分分布在西北地区和西南地区，产地偏僻、经济落后、交通不便、能源短缺，制约了国内钾盐产量的提高，而经济较发达、消费量较大的东部地区基本上无钾盐资源分布。
(二)钾肥进口量持续增加，对外依存度居高不下
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钾盐是我国7种大宗紧缺矿产之一。由于我国钾资源匮乏，供需缺口很大，长期依赖进口满足国内需要。从20世纪70年代开始，受资源和生产技术限制，进口钾肥始终占据中国市场主要地位，2000年以前对外依存度高达90%以上。2006年以来，除2009年国际钾盐价格飙升所导致的国内需求低迷、进口大幅下降之外，多数年份中国钾盐的对外依存度保持在50%以上。据统计，40多年来，中国已经累计进口氯化钾超过1.3亿吨(实物)。
近年来，中国钾盐资源进口量依然持续增长。2014年我国进口钾肥总量达到814.2万吨KC1，比2013年的636.8万吨增长了27.8%。到2015年，由于国际钾肥价格持续下跌，钾肥进口量达到942.9万吨，再次刷新我国年度新纪录。在目前全球钾盐资源被垄断的背景下，对外依存度较高将会使得我国不得不支付高额的资源进口成本，加之国内保障程度低下，导致我国钾盐资源整体供给形势并不容乐观。
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(三)国外资源高度垄断，海外开发面临诸多挑战
受成矿地质条件影响，全球钾盐资源分布高度集中，主要分布在欧洲、北美等地区，其中仅加拿大、白俄罗斯和俄罗斯3个国家就占了全球总储量的70%，但其钾盐需求数量并不多；而大量需求钾盐的国家，如中国、印度等却缺少钾盐资源，产能数量有限，从而形成了全球钾盐资源的高度垄断性特征。目前全球已有17个国家拥有钾盐生产企业30余家。其中，世界最大钾盐生产企业(加拿大Potash Corp公司)生产能力600万吨，而产量超过百万吨的企业仅有10余家，主要集中在加拿大、俄罗斯、白俄罗斯等国，其余多数企业产量仅有数万吨至数十万吨。
在这一不利形势下，尽管我国积极开拓国外资源，并先后在老挝、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯、阿根廷等地取得积极进展，境外钾盐规划产能近千万吨，其中部分项目已经开始反哺国内，但仍然面临诸多困难及风险，如对所在国的投资优惠政策是否保持长期延续很难把握；对国内外标准体系差异性的认识不到位，造成对相关资料理解的偏差，以及出现资源条件、开发条件等的信息不对称；对为满足所在国基础设施和环保等方面较高要求所需增加的技术、资金成本考虑不充分；对全球钾盐市场持续疲软背景下企业如何发展缺少深入思考；对当地政治、经济、文化、法律、环保等方面缺乏了解等。
(四)国家粮食安全仍需充足资源保障，未来钾盐需求仍将稳步增长
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世界上95%的钾盐用于生产化肥，是农业生产的“肥料三要素”之一。我国作为农业大国，钾肥需求量巨大。钾肥是我国粮食丰产、稳产的重要支撑，是保证粮食安全的决定性资源之一。中国从20世纪80年代开始大量施用化肥，钾肥消费量快速增加，此阶段粮食增产主要依靠肥料。2007年中国钾肥消费量突破770万吨(K2O)，之后有所波动，但总体在600万-800万吨左右，位居世界第一。
随着世界人口的增长，粮食需求量的增加，充足的钾肥供应成为国家稳定发展的基本保证。预计未来一定时期内，全球钾盐消费总体上升，短期有所波动。而在我国，鉴于目前南方8个主要粮食生产省安徽、福建等地土壤普遍缺钾，面积已达4.5亿亩，预计未来一定时期内，中国钾肥需求量仍将保持一定增长态势。据农业部预测，2030年中国钾肥消费总量将达1220万吨左右。同时，随着中国经济结构调整和产业布局优化，工业用钾需求将会迅速增加，进而加剧全国钾盐资源供需矛盾。
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二、四川杂卤石型钾盐资源勘探开发亟待引起高度重视
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(一)资源得天独厚、潜力巨大，有望成为传统钾盐资源之重要接续
杂卤石自1921年被发现以来，一直公认它具有钾、镁、硫综合利用的潜在价值。我国地处世界杂卤石资源相对富集的规律环带之中，且三叠纪和第三纪含盐盆地广布，近年已在四川三叠纪盐盆的川南、川中、川东、川西、川东北次级盐盆，华中——华东第三纪盐盆里的山东大汶口盆地，江苏洪泽凹陷，湖北江汉盆地，河北冀中坳陷等地的近百个钻孔中，钻遇到了杂卤石及其伴生的含钾硫酸盐矿物。四川省是我国南方地区杂卤石型钾资源较多的省份。在四川盆地三叠系，尽管3000米以浅钾盐资源储量尚不清楚，但杂卤石远景资源量(K2O)在90亿吨以上，主要分布在川中、川东北。
(二)有助于保障国家粮食和资源安全，提升国际市场话语权
作为一种缓释钾肥，杂卤石不仅是一种可以利用的钾盐资源，而且可直接作为复合钾肥使用。通过对包括水稻、小麦、油菜、花生、烟草、西瓜、甘蔗、红橘、蜜橘、棉花、苎麻等进行试验，结果表明，施用杂卤石能明显提高作物产量，增产幅度一般在10%-20%。其中，甘蔗增产效果最明显，达到21.47%。现阶段我国杂卤石的开采规模还偏小，开采难度大，远不能满足市场对于杂卤石的需求。未来几年，我国钾肥需求量仍将保持稳步增长，这对于杂卤石矿开发利用有着重要意义。鉴于四川是我国粮食主产区，如果在此规划建设国家非传统钾盐勘查开发与战略储备基地，不仅能就近供应四川盆地钾肥，还能辐射西南、华南和华中、华东部分区域，有助于优化我国钾肥生产空间格局，促进现代农业发展和保障粮食安全。同时，未来杂卤石资源勘探开发关键技术的突破，不仅会大幅增加国内后备储量，更将有助于增加我国国际市场谈判筹码，从而大大提升我国在全球钾盐市场的话语权和治理能力，这对改善国内钾盐供需矛盾，打破国外市场垄断，维持全球钾盐市场稳定，战略意义重大。
(三)目前勘探开发工作尚处于起步阶段，任重道远
四川杂卤石远景资源量十分可观，但埋藏深度基本在1500-3500米之间，开发难度大，目前是我国尚未开发利用的非传统钾矿资源。为解决深部杂卤石提制取钾肥这一世界性的技术难题，近年来，四川省相关部门及企业在广安经过了多年的研究、实践，取得了积极进展，首次找到了溶取深埋地下3000米杂卤石的化学采矿方法，并提出了一整套集采、选、冶为一体的利用深部杂卤石制取硫酸钾的工艺路线，且该技术已顺利通过省级科技部门鉴定。目前，四川杂卤石型钾盐资源勘探开发的关键问题有四个：一是实际储量、可采储量等并不清楚。勘探程度总体还很低，2008年之前尚无上储量表的钾盐矿产地和资源量，直到2012年之后，有关企业才开始在亭子铺、农会和大龙等主要钾盐矿点开展相关工作。二是开采技术工艺尚不成熟。杂卤石水溶性差，埋藏较深，开采难度大，长期被视为“呆矿”，尽管四川省内科研院所和企业进行了大量研究和探索，但仍缺乏技术可行、经济可行、环境可容的技术工艺。三是产业化任重道远。目前虽已有部分企业、大学和研究机构均在努力，但产学研融合机制尚未形成，科技创新支撑严重不足。四是基础能力薄弱。找矿勘查研究和采矿技术攻关投入不足，高端人才严重缺乏，综合开发利用程度低下，专门性高效管理服务组织和综合性创新、研发平台缺失。
三、四川杂卤石型钾盐开发方略及保障对策
根据国家钾盐和钾肥总体态势，结合四川杂卤石资源现状和四川盆地在国土功能区规划中的定位，建议四川杂卤石型钾盐应坚持“广勘探、强攻关、重绿色、有作为”基本方略，分期扎实推进：近期重点加大在四川盆地杂卤石资源富集区(广安、达州、南充、自贡、成都等)的勘探开发投资力度，尽快摸清家底、查明资源，增加资源储备；中期积极建立杂卤石勘探开发中试乃至产业化试验、示范园区，为大规模开发利用提供技术支撑和保障；远期努力创造条件将四川建设成内地第一大钾肥生产基地，使四川成为我国稳定、可靠的钾盐资源供应基地。
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(一)加强顶层设计，落实“油钾(盐)兼探”，进一步加大地质勘查力度
鉴于钾盐及其共伴生盐类资源与石油、天然气所形成的构造条件、沉积环境、成矿条件具有相似性，且中石油和中石化在四川盆地这一重要油气勘探区已有大量的前期油气田钻井资料可供利用，加之我国也已具备多矿兼探和测试井段等技术，建议从国家层面，加强高层协调，成立相应职能机构，深入推进“油钾(盐)兼探”和“气钾(盐)兼探”；鼓励石油企业在油气勘查开发中加大对钾盐等盐类资源的勘查力度，充分利用已有油气钻井数据和地质勘探资料及相关基础设施进行数据挖掘和再利用，支持各种合作模式创新，使国家有限的勘探资金发挥更大的效益。这是当前在四川盆地找钾工作的上上之策、重中之重。同时，考虑到钾盐资源与其他诸多盐类资源的共伴生特征，建议挂靠相关部委成立精干的“国家盐类资源与环境综合利用办公室”(简称“国家盐办”)，构建国家层面上的协调管理服务组织，专职负责包括杂卤石型钾盐在内的全国盐类资源找矿勘查等工作。
(二)针对杂卤石勘探开发中的关键技术和工艺问题，设立国家重大科技专项，进行联合攻关
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从中长期来看，探明杂卤石矿资源的储量、分布、品位，以及探索杂卤石型钾盐的工业开采提取技术，有利于破解我国钾盐资源储量不足的困境，对保障我国国家粮食安全和钾盐资源的持续有效供给，具有重要的战略意义。但由于其投资大、风险高、开采技术复杂，需要纳入国家战略层面予以重视和支持，这是避免西部盐湖钾盐矿产高强度开发的有效途径之一。建议国家将四川杂卤石钾盐资源(综合)勘探和开发相关的工程、技术和生产工艺等关键问题，列为国家科技重大研究专项、国家重点专项、国家重点研发计划或863计划，予以重点支持。同时，建议国家发展改革委、国土资源部、科技部等相关部门加大科技资金投入，支持杂卤石型钾盐资源的(综合)勘探、开采和产业化。
(三)加大对四川杂卤石型钾盐资源勘探开发中试及产业化示范园区建设支持力度
我国在盐湖钾盐资源开发利用中，加强了钾盐采选与加工技术的自主创新、应用示范与推广，大大推进了钾盐产业的整体快速发展与壮大，尤其是对一些关键工程技术和规模化生产的产业示范，对促进钾盐的大规模开发利用提供了科学依据。四川广安钾盐项目是全国乃至全世界第一个深部杂卤石型钾盐(埋深大于1500米)研究开发项目，与盐湖钾盐资源开发类似，未来我国杂卤石型钾盐勘探开发甚至产业化同样需要国家的大力支持。建议将杂卤石型钾盐资源勘探和开发作为国家战略性重大产业项目，在资金扶持、产业政策、产业布局、技术研发和成果转化等方面给予重点支持。对工程技术和产业化相关问题，在加强研究基础上，组织力量进行技术示范和中试，为杂卤石型钾盐勘探开发乃至产业化提供战略技术支撑。
(四)尽快设立国家钾(盐类)资源研究平台
根据我国以往的经验，由于高层重视，曾成立“国家科委盐湖组”和建立两个盐湖专业研究机构，曾对青藏高原盐湖调查和察尔汗钾盐基地的建立发挥了重大的作用。考虑到目前盐类资源开发已到达综合利用、整体开发和保护管理的初始阶段，且现有研究机构分散、力量不足，为推进企业成为创新主体，加快产学研深度融合，建议国家建立“国家盐类综合研发创新中心或研究院”；创新中心或研究院属于产业共性科技创新机构，主要通过协同创新，整合多学科、多部门优势资源，着力开展包括杂卤石在内的盐类资源应用基础研究、资源综合评价与利用规范研究、中高端产品研发以及科技成果推广和转化研究、盐类地质矿产、气象、水文和监测系统建设、盐类开发及周边地区的污染防控和生态保护等工作。相应地，可在四川成都成立“云贵川分中心(包括四川、重庆、云南、贵州、湖北等省盐类资源与产业)”。以此为依托，现阶段重点针对杂卤石型钾盐在勘探开发及产业发展等方面的关键科学问题和工程实践技术问题开展深入研究，优化钾盐开发方式和技术，建立国家和行业技术标准，为四川杂卤石型钾盐资源开发提供科学依据和技术保障。
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注释：
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①属于不可溶性钾盐资源，是一种常见的钾镁硫酸盐矿物(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)。广义的钾盐资源指所有含钾盐类，包括固体(分为可溶性和不可溶性钾盐)和液体钾盐(含钾卤水)。
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