鉀鹽資源屬于我國非常緊缺的非金屬礦產(chǎn)資源之一，2016年已被列入國家戰略性礦產(chǎn)目錄，而鉀長(cháng)石就是含鉀量較高、分布最廣、儲量最大的非水溶性鉀礦。
因此，基于鉀長(cháng)石富含鉀、硅、鈣等多種中、微量元素的特點(diǎn)，以其為主要原料開(kāi)發(fā)制備出如鉀硅鈣肥等礦質(zhì)肥料產(chǎn)品，因其兼具較好的土壤改良效果，同時(shí)又可補充土壤中不斷流失的礦質(zhì)元素，近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)。
1、鉀長(cháng)石土壤調理劑的主要原料
目前，我國市場(chǎng)上的鉀長(cháng)石土壤調理劑產(chǎn)品所用主要原料包括鉀長(cháng)石、白云石、石灰石、生石灰、麥飯石、沸石、磷礦石、貝殼粉、處理堿渣、石膏、輕燒鎂、碳酸鈣12種。
除鉀長(cháng)石外，選擇白云石、石灰石作為原料的產(chǎn)品數量最多，其比例分別達到了59%和56%；部分產(chǎn)品選擇生石灰、麥飯石和沸石作為原料；個(gè)別產(chǎn)品采用了磷礦粉、貝殼粉、處理堿渣和石膏等作為原料。
我國企業(yè)主要采用“鉀長(cháng)石+白云石+石灰石”、“鉀長(cháng)石+白云石”、“鉀長(cháng)石+石灰石”、“鉀長(cháng)石+生石灰”4種不同礦石原料進(jìn)行配伍生產(chǎn)制備土壤調理劑，其所占比例達到了70%以上。
因此，目前我國企業(yè)主要采用的技術(shù)方案顯而易見(jiàn)，產(chǎn)品主要原料及其配伍形式相對清晰和明確，不過(guò)，這也反映出了市場(chǎng)上該類(lèi)產(chǎn)品存在一定的同質(zhì)化問(wèn)題。
2、鉀長(cháng)石土壤調理劑的生產(chǎn)工藝
鉀長(cháng)石的化學(xué)性質(zhì)極穩定，除氫氟酸外，常壓常溫下幾乎不被酸、堿所分解。其中，所含的鉀、鈣、硅等養分不能直接為植物吸收利用，即使在大自然的長(cháng)期作用下，也只有極少部分會(huì )緩慢風(fēng)化。因此，必須采取一定工藝進(jìn)行處理，將其中非水溶性成分轉化為可溶性或枸溶性成分，方可作為肥料或土壤調理劑使用。
鉀長(cháng)石提鉀或活化工藝很多，大致包括高溫煅燒法、水熱化學(xué)反應法、氫氟酸分解法和微生物分解法等，而高溫煅燒法和水熱化學(xué)反應法是目前生產(chǎn)制備鉀長(cháng)石土壤調理劑的主要工藝。
?。?）高溫煅燒法
將鉀長(cháng)石與白云石、石灰石或生石灰等配料在一定溫度（1300～1500℃）下進(jìn)行焙燒而成。煅燒法是比較常用的解鉀方法之一，目前我國有較多企業(yè)采用這種工藝。
?。?）水熱化學(xué)反應法
在相對較低的溫度條件下，通過(guò)水熱化學(xué)反應將鉀長(cháng)石中的鉀、硅和鋁轉變?yōu)榭扇苄猿煞?。相對于高溫煅燒法，此工藝降低了生產(chǎn)成本和能耗，簡(jiǎn)化了工藝流程，目前我國已有企業(yè)采用此法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
?。?）氫氟酸分解法
采用氫氟酸或濃硫酸+氟化鈉等與鉀長(cháng)石反應獲得可溶性鉀。該工藝的反應體系具有強腐蝕性，且產(chǎn)生四氟化硅等氣體污染物排放，屬較少采用的工藝。
?。?）微生物分解法
采用膠質(zhì)芽孢桿菌等解鉀細菌轉化鉀長(cháng)石中的鉀元素，使其轉化為植物可吸收利用態(tài)。該工藝技術(shù)流程短、實(shí)施過(guò)程綠色環(huán)保，但存在硅酸鹽細菌的菌種培養周期較長(cháng)，繁殖能力和生命力對環(huán)境要求高，釋鉀能力低等缺點(diǎn)，尚有很多未解決的問(wèn)題。
3、鉀長(cháng)石土壤調理劑的技術(shù)指標
目前我國登記有效的鉀長(cháng)石土壤調理劑產(chǎn)品主要技術(shù)指標主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
?。?）絕大多數產(chǎn)品的氧化鉀（K2O）含量達到4.0%以上，所占比例達到了84%。
?。?）產(chǎn)品中氧化鈣（CaO）含量主要集中在20.0%≤CaO＜30.0%和CaO≥30.0%的范圍內，所占比例分別達到了53%和34%，并且其中83%的產(chǎn)品氧化鉀（K2O）含量達到4.0%或以上。
?。?）產(chǎn)品中氧化鎂（MgO）含量主要集中在4.0%≤MgO＜10.0%范圍內，所占比例達到了69%，而25%的產(chǎn)品無(wú)氧化鎂含量指標，并且其中83%的產(chǎn)品氧化鉀（K2O）含量達到4.0%或以上。
?。?）產(chǎn)品中二氧化硅（SiO2）含量主要集中在20.0%≤SiO2≤30.0%和10.0%≤SiO2＜20.0%范圍內，所占比例分別達到了69%和28%，并且其中84%的產(chǎn)品氧化鉀（K2O）含量達到4.0%或以上。
此外，根據已經(jīng)發(fā)布實(shí)施的農業(yè)行業(yè)標準《土壤調理劑通用要求》（NY/T3034－2016）、《土壤調理劑磷、鉀含量的測定》（NY/T2273－2012）和《土壤調理劑鈣、鎂、硅含量的測定》（NY/T2272－2012）中相關(guān)規定，鉀長(cháng)石土壤調理劑中鉀、鈣、鎂、硅應分別以氧化鉀（K2O）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）和二氧化硅（SiO2）計，且上述項目的檢測均采用0.5mol/L鹽酸浸提后測定。
除氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅指標外，鉀長(cháng)石土壤調理劑產(chǎn)品技術(shù)指標還明確規定了pH值范圍，以利于指導農戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品選擇和施用。該類(lèi)產(chǎn)品pH值指標均屬堿性范圍，且很多產(chǎn)品堿性還比較強，最高2個(gè)產(chǎn)品的pH值范圍達到了11.0～13.0。
4、鉀長(cháng)石土壤調理劑的農用效果
以鉀長(cháng)石為主要原料生產(chǎn)制備的鉀長(cháng)石土壤調理劑，亦或稱(chēng)鉀硅鈣肥、鉀硅鈣鎂肥等，其本質(zhì)上均是一種富含鉀、鈣、鎂、硅等元素，以及很多其它中、微量元素的緩溶性、堿性礦質(zhì)產(chǎn)品。
施用該類(lèi)產(chǎn)品不但可以補充農田土壤流失的礦質(zhì)元素，減少其它化學(xué)肥料的施用，而且還可以起到調節土壤酸堿性、提高土壤膠體性能和離子交換能力、改善土壤結構和微生態(tài)環(huán)境的作用。
?。?）土壤改良效果
鉀長(cháng)石土壤調理劑具有重金屬污染土壤修復功能，主要在于其具有疏松多孔的外觀(guān)特征，有較高的離子交換能力和吸附性能，其可變電荷表面對重金屬離子具有吸附、解吸、沉淀等作用。
此外，通過(guò)調整土壤酸堿性，也對降低土壤中重金屬的生物有效性和可遷移性發(fā)揮了重要作用。
?。?）肥料增產(chǎn)效果
研究表明，施用鉀長(cháng)石土壤調理劑對柑橘、甘蔗、水稻、玉米等諸多作物都產(chǎn)生了較好的增產(chǎn)增效作用，尤其是對于酸化土壤和重金屬污染土壤還可起到一定改良作用。
鉀長(cháng)石土壤調理劑與尿素、磷酸銨或復合肥料等大量元素肥料按比例混合后作為底肥施用，可一定程度減少或替代其中鉀肥和中、微量元素肥料的投入。
目前，該類(lèi)產(chǎn)品在我國的華南、華東和西北等很多地區的蘋(píng)果、柑橘、棗等經(jīng)濟作物，以及水稻、玉米和小麥等大田作物上有了更廣泛的推廣和使用。
5、鉀長(cháng)石土壤調理劑行業(yè)存在的問(wèn)題及建議
?。?）行業(yè)發(fā)展需要國家政策支持與引導
加快開(kāi)發(fā)我國非水溶性鉀礦資源的意義重大，然而，近些年的行業(yè)發(fā)展卻顯得不盡如人意。我國采用非水溶性鉀礦生產(chǎn)制備礦物源土壤調理劑的產(chǎn)能規模尚不足百萬(wàn)噸，總體上處于規模小、散亂和略顯無(wú)序的發(fā)展狀態(tài)。
目前，化肥行業(yè)正步入化解過(guò)剩產(chǎn)能和轉型升級的艱難階段。非水溶性鉀礦資源的開(kāi)發(fā)必將面臨同樣的不利情況?，F階段希望政府主管部門(mén)能夠出臺一些差異化優(yōu)惠政策，扶持處于發(fā)展初級階段的土壤調理劑產(chǎn)業(yè)，引導我國非水溶性鉀礦資源的開(kāi)發(fā)利用，也將對促進(jìn)我國化肥行業(yè)轉型升級不無(wú)裨益。
?。?）行業(yè)發(fā)展需要企業(yè)加強產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng )新
我國對于開(kāi)發(fā)利用非水溶性鉀礦資源一直在不斷探索，從早期單一提取制備可溶性鉀肥，到逐步研發(fā)生產(chǎn)緩溶性礦質(zhì)肥料產(chǎn)品，再到綜合利用非水溶性鉀礦資源生產(chǎn)制備礦物源土壤調理劑，已然找到一條較好的資源開(kāi)發(fā)利用模式。
但是，業(yè)內企業(yè)卻普遍感覺(jué)市場(chǎng)艱難，且存在出產(chǎn)品技術(shù)單一、同質(zhì)化的問(wèn)題，而這則必將隨著(zhù)市場(chǎng)競爭的愈加激烈更加凸顯出來(lái)。
應該看到，行業(yè)發(fā)展的空間是巨大的，現階段真正缺少的不是市場(chǎng)空間，而是能夠切實(shí)解決問(wèn)題、有實(shí)效的好產(chǎn)品。因此，企業(yè)唯有著(zhù)眼于我國農業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求，準確定位產(chǎn)品研發(fā)方向，不斷加強產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)出有競爭力的產(chǎn)品或技術(shù)，才能贏(yíng)得廣闊的市場(chǎng)。
?。?）行業(yè)發(fā)展需要完善技術(shù)標準體系
相對于產(chǎn)品和市場(chǎng)的快速發(fā)展，土壤調理劑配套的技術(shù)標準體系建設仍然顯得滯后，除需要建立更多必要成分的檢測標準外，對于土壤調理劑產(chǎn)品而言，功能性指標或效果的檢測和評價(jià)亟待建立，因此，標準化工作仍將任重道遠。
非水溶性鉀礦資源的開(kāi)發(fā)利用有助于彌補我國鉀肥供應不足，從保障我國農業(yè)用肥安全角度而言更具有戰略意義。面對未來(lái)我國土壤改良巨大的市場(chǎng)空間，以鉀長(cháng)石為主要原料生產(chǎn)制備土壤調理劑，在非水溶性鉀礦資源綜合利用方面已然邁出了重要一步。未來(lái)，如果國家能夠出臺差異化政策支持，鼓勵和引導企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng )新，瞄準我國農業(yè)生產(chǎn)的現實(shí)需求，相信非水溶性鉀礦資源開(kāi)發(fā)必將迎來(lái)越來(lái)越廣闊的發(fā)展空間。
參考資料：[1]孫薊鋒,王旭,侯曉娜,等．我國鉀長(cháng)石土壤調理劑的發(fā)展現狀與問(wèn)題分析［J］．中國土壤與肥料,2018 (4):1-7
時(shí)間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
內容聚集：
?。?）如何高效除鐵？
?。?）如何綠色提純增白？
?。?）如何提高精礦的純度？
?。?）如何提高礦石的附加值？
?。?）如何選擇低成本的提純工藝？
?。?）如何不盲目的做設備選型？
?。?）如何優(yōu)化生產(chǎn)工藝？
?。?）如何提高選礦回收率？
?。?）如何做好循環(huán)水及尾礦回收處理？
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