Калийные соли. Ресурсы, добыча, международная торговля

М.А.Жарков, д.г.-м.н., профессор
А.С.Соколов, д.г.-м.н., профессор

Ка­лий­ные со­ли и их со­еди­не­ния име­ют до­ста­точ­но ши­ро­кое при­ме­не­ние в раз­лич­ных от­рас­лях на­род­но­го хо­зяй­ст­ва. Вме­с­те с фо­с­фо­ром и азо­том ка­лий вхо­дит в три­а­ду эле­мен­тов, на­и­бо­лее не­об­хо­ди­мых рас­те­ни­ям и яв­ля­ю­щих­ся ос­но­вой ми­не­раль­ных удо­б­ре­ний.

Кро­ме ту­ко­вой про­мы­ш­лен­но­с­ти ка­лий­ные ру­ды ис­поль­зу­ют­ся для по­лу­че­ния мо­ю­щих средств и раз­лич­ных хи­ми­ка­тов — ка­ли­е­вая се­ли­т­ра, ка­у­с­ти­че­с­кий ка­лий, по­таш, бер­то­ле­то­ва соль, ци­а­ни­с­тый ка­лий, бро­ми­с­тый ка­лий и др. По­лу­ча­е­мый при пе­ре­ра­бот­ке кар­нал­ли­та хло­ри­с­тый маг­ний яв­ля­ет­ся ис­ход­ным про­дук­том для по­лу­че­ния оки­си маг­ния и ме­тал­ли­че­с­ко­го маг­ния.

В зем­ной ко­ре ка­лий — один из на­и­бо­лее рас­про­ст­ра­нен­ных пе­т­ро­ген­ных эле­мен­тов. Кларк его 2.6. В го­раз­до мень­ших кон­цен­т­ра­ци­ях он на­хо­дит­ся в оке­а­ни­че­с­кой во­де, со­дер­жа­щей его толь­ко 0.029%, хо­тя ре­ки и под­зем­ные во­ды еже­год­но вы­но­сят в оке­а­ны 8.4·107 рас­тво­рен­но­го ка­лия.

В при­по­верх­но­ст­ных по­ро­дах зем­ной ко­ры вы­де­ля­ют­ся две ос­нов­ные груп­пы ка­ли­е­со­дер­жа­щих ми­не­ра­лов: алю­мо­си­ли­кат­ных, га­ло­ген­ных и суль­фат­ных. Алю­мо­си­ли­кат­ная груп­па весь­ма рас­про­ст­ра­нен­ная, но ее ми­не­ра­лы труд­но- или не­рас­тво­ри­мые. Груп­па же га­ло­ген­ных и суль­фат­ных ка­ли­е­со­дер­жа­щих ми­не­ра­лов от­ли­ча­ет­ся хо­ро­шей рас­тво­ри­мо­с­тью и об­ра­зу­ет ос­нов­ную сы­рь­е­вую ба­зу для про­из­вод­ст­ва ка­лий­ных удо­б­ре­ний.

Стра­ти­гра­фи­че­с­ки ос­нов­ные ме­с­то­рож­де­ния ка­лий­ных со­лей при­уро­че­ны к сред­не­му де­во­ну и пер­ми и со­сре­до­то­че­ны в Ев­ро­пе и Се­вер­ной Аме­ри­ке (табл. 1). Са­мы­ми круп­ны­ми ка­ли­е­нос­ны­ми бас­сей­на­ми в ми­ре яв­ля­ют­ся Верх­не­кам­ский в Рос­сии и Са­с­ка­че­ван­ский в Ка­на­де (табл. 2), на до­лю ко­то­рых при­хо­дит­ся 82.2% уч­тен­ных ми­ро­вых за­па­сов K2O. В об­щей слож­но­с­ти ме­с­то­рож­де­ния ка­лий­ных со­лей из­ве­ст­ны ме­нее чем в 20 стра­нах, а ос­нов­ные за­па­сы это­го сы­рья на­хо­дят­ся в че­ты­рех: Рос­сии, Ка­на­де, Бе­ла­ру­си, Гер­ма­нии (табл. 3). При этом до­бы­ча ка­лий­ных руд по дан­ным ИФА осу­ще­ств­ля­ет­ся толь­ко в 14 стра­нах (табл. 4). Как вид­но из таб­ли­цы 4, боль­шая часть про­из­во­ди­те­лей ка­лий­ной про­дук­ции в на­сто­я­щее вре­мя ра­бо­та­ет не на пол­ную мощ­ность. Не­смо­т­ря на за­кры­тие в 1997–98 гг. ря­да шахт в Ка­на­де, США, Ис­па­нии, Фран­ции, пред­ло­же­ние пре­вы­ша­ет спрос на 25%. Сво­бод­ные не­до­ис­поль­зу­е­мые мощ­но­с­ти име­ют­ся в Ка­на­де, Рос­сии, Бе­ла­ру­си.

В Рос­сии раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся толь­ко од­но, но очень круп­ное Верх­не­кам­ское ме­с­то­рож­де­ние. На не­го при­хо­дит­ся ос­нов­ная часть раз­ве­дан­ных (90%) и оце­нен­ных (98%) в Рос­сии за­па­сов.

Ме­с­то­рож­де­ние раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся ОАО «Урал­ка­лий» и ОАО «Силь­ви­нит», об­ла­да­ю­щи­ми 18.5% ми­ро­вых мощ­но­с­тей.

Мак­си­маль­ный объ­ем про­из­вод­ст­ва был до­стиг­нут в 1988 г. и со­ста­вил 5.26 млн.т K2O.

Ожи­да­ет­ся, что в 2000 г. вну­т­рен­ние по­став­ки ка­лий­ных удо­б­ре­ний со­ста­вят 2.7 млн.т K2O, но это лишь треть по­треб­но­с­ти (7.2 млн.т). Как по­ка­зы­ва­ют рас­че­ты, для пол­но­го по­кры­тия вну­т­рен­не­го спро­са при со­хра­не­нии со­вре­мен­но­го экс­пор­та про­из­вод­ст­во ка­лий­ных удо­б­ре­ний в Рос­сии долж­но со­став­лять 9.4–10.0 млн.т K2O.

Воз­ра­с­та­ние экс­пор­та в Ки­тай, Япо­нию, Ин­дию на­сто­я­тель­но тре­бу­ет ос­во­е­ния Неп­ско­го ме­с­то­рож­де­ния в Си­би­ри. При этом эко­но­мия за счет умень­ше­ния рас­хо­дов на транс­порт поз­во­лит вдвое уве­ли­чить при­быль от вво­да в строй это­го ме­с­то­рож­де­ния. Осо­бен­но пер­спек­тив­ным пред­став­ля­ет­ся ис­поль­зо­ва­ние при его раз­ра­бот­ке ге­о­тех­но­ло­ги­че­с­ких ме­то­дов, обес­пе­чи­ва­ю­щих на­ра­бот­ку рас­со­лов с по­лу­че­ни­ем цен­ных и де­фи­цит­ных без­хло­рид­ных удо­б­ре­ний. Сле­ду­ет от­ме­тить, что ге­о­тех­но­ло­ги­че­с­кий спо­соб поз­во­ля­ет по­вы­сить про­из­во­ди­тель­ность до­бы­чи в 4 ра­за при сни­же­нии удель­ных ка­пи­та­ло­вло­же­ний в 7 раз.

Кро­ме уве­ли­че­ния до­бы­чи на Верх­не­кам­ском ме­с­то­рож­де­нии и ос­во­е­ния Неп­ско­го, весь­ма пер­спек­тив­ным яв­ля­ет­ся так­же ос­во­е­ние в Вол­го­град­ской об­ла­с­ти Гре­мя­чен­ско­го ме­с­то­рож­де­ния, за­па­сы силь­ви­ни­тов ко­то­ро­го по ка­те­го­рии С2 со­став­ля­ют 250 млн.т K2O при сред­нем со­дер­жа­нии по­лез­но­го ком­по­нен­та 21-26%, а так­же Эль­тон­ско­го ме­с­то­рож­де­ния. На на­и­бо­лее изу­чен­ном Ула­ган­ском уча­ст­ке по­след­не­го сум­мар­ные за­па­сы силь­ви­ни­тов, кар­нал­ли­тов и ки­зе­рит-кар­на­лит-силь­ви­ни­то­вых руд по ка­те­го­рии С1+С2 со­став­ля­ют 430 млн.т K2O. На двух дру­гих уча­ст­ках за­па­сы ка­те­го­рии С2 и про­гноз­ные ре­сур­сы оце­ни­ва­ют­ся в 580 млн.т K2O.

Ос­во­е­ние этих ме­с­то­рож­де­ний при­вле­ка­тель­но их бли­зо­с­тью к ос­нов­ным по­тре­би­те­лям ка­лий­ных удо­б­ре­ний — По­волж­ско­му, Цен­т­раль­но­му, Цен­т­раль­но-Чер­но­зем­но­му и Се­ве­ро-Кав­каз­ско­му эко­но­ми­че­с­ким рай­о­нам.

В Бе­ла­ру­си вы­пуск хло­ри­с­то­го ка­лия осу­ще­ств­ля­ет­ся на 4-х шах­тах «Бе­ла­русь­ка­лия», рас­по­ла­га­ю­ще­го 15.5% ми­ро­вых мощ­но­с­тей.

Как ука­зы­ва­лось вы­ше, ка­лий­ные со­ли до­бы­ва­ют­ся все­го лишь в 14 стра­нах, а ис­поль­зу­ют­ся бо­лее чем в ста, ко­то­рые им­пор­ти­ру­ют ка­лий­ную про­дук­цию, не­ко­то­рые в зна­чи­тель­ных объ­е­мах. Это, а так­же весь­ма не­рав­но­мер­ное рас­по­ло­же­ние ме­с­то­рож­де­ний ка­лий­ных со­лей, обус­ло­ви­ли ин­тен­сив­ную меж­ду­на­род­ную тор­гов­лю ка­лий­ны­ми удо­б­ре­ни­я­ми.

В табл. 5 пред­став­ле­ны ус­ред­нен­ные дан­ные по экс­пор­ту и им­пор­ту ка­лий­ной про­дук­ции за по­след­ние го­ды.

Ве­ду­щее ме­с­то сре­ди экс­пор­те­ров, зна­чи­тель­но опе­ре­жая дру­гие стра­ны, за­ни­ма­ет Ка­на­да. К чис­лу круп­ных экс­пор­те­ров от­но­сят­ся Рос­сия, Гер­ма­ния, Бе­ла­русь.

Рос­сий­ские и бе­ло­рус­ские пред­при­я­тия, до­бы­ва­ю­щие ка­лий­ные со­ли, осу­ще­ств­ля­ют экс­порт по од­но­ка­наль­ной схе­ме МКК (Меж­ду­на­род­ная Ка­лий­ная Ком­па­ния). В 1997 г. МКК экс­пор­ти­ро­ва­ла 8.5 млн.т хло­ри­с­то­го ка­лия бо­лее чем в 60 стран. До­ля экс­пор­та МКК со­ста­ви­ла в им­пор­те Ки­тая 52%, Ин­дии 41%, Бра­зи­лии 33%. В 1998 г. экс­порт МКК воз­рос за счет уве­ли­че­ния за­ку­пок Ки­та­ем, Ин­ди­ей, стра­на­ми Ла­тин­ской Аме­ри­ки. В бли­жай­шие го­ды ожи­да­ет­ся рост спро­са в стра­нах Азии, Ла­тин­ской Аме­ри­ки, Вос­точ­ной Ев­ро­пы и СНГ.

В 90-е го­ды ми­ро­вое про­из­вод­ст­во и по­треб­ле­ние ка­лий­ной про­дук­ции сни­зи­лось поч­ти на чет­верть, глав­ным об­ра­зом, в свя­зи с де­с­т­рук­ци­я­ми эко­но­ми­ки в стра­нах быв­ше­го СССР и Вос­точ­ной Ев­ро­пы — с 10 млн.т/год до 2 млн.т/год K2O.

Од­на­ко в 1997 г. в ми­ре про­явил­ся весь­ма су­ще­ст­вен­ный рост спро­са на ка­лий­ную про­дук­цию, что свя­за­но с про­дол­жа­ю­щим­ся рос­том на­се­ле­ния, рос­том про­из­вод­ст­ва зер­на (на 9.4%), до­стиг­ше­го 1908 млн.т, а так­же с от­ка­зом ос­нов­ных стран Азии от при­ме­не­ния азот­ных удо­б­ре­ний и их пе­ре­ори­ен­та­ци­ей на ка­лий­ные и фо­с­фор­ные.

В свя­зи с этим це­ны на ка­лий­ные удо­б­ре­ния в 1998 г. воз­рос­ли на 3–7%. Цены, имевшие место в июне 1999 г., приведены таблице 6.

Ми­ро­вые уч­тен­ные за­па­сы ка­лий­ных со­лей оце­ни­ва­ют­ся в 40 млрд.т K2O, а про­гноз­ные и ге­о­ло­ги­че­с­кие — во мно­го раз боль­ши­ми. Это обес­пе­чи­ва­ет ми­ро­вую ка­лий­ную про­мы­ш­лен­ность сы­рь­ем на весь­ма дол­гий пе­ри­од, да­же с уче­том воз­мож­но­го трех-пя­ти­крат­но­го на­ра­с­та­ния до­бы­чи и по­треб­ле­ния ка­лий­ных со­лей. По­это­му в XXI сто­ле­тии глав­ные уси­лия в раз­ви­тии сы­рь­е­вой ба­зы бу­дут на­це­ле­ны не на ко­ли­че­ст­вен­ный рост за­па­сов, а на улуч­ше­ние их ге­о­гра­фи­че­с­ко­го раз­ме­ще­ния, на вы­яв­ле­ние ме­с­то­рож­де­ний вбли­зи глав­ных по­тре­би­те­лей, на на­ра­щи­ва­ние ре­сур­сов на­и­бо­лее цен­ных и де­фи­цит­ных суль­фат­ных и суль­фат­но-хло­рид­ных со­лей.

В XXI сто­ле­тии за ру­бе­жом сле­ду­ет ожи­дать ос­во­е­ния та­ких ме­с­то­рож­де­ний, как Сак­хон-Нак­хон в Та­и­лан­де, Ол­ле-Сент-Поль в Кон­го, Не­укен в Ар­ген­ти­не, Ци­а­дам­ско­го на Се­ве­ро-За­па­де Ки­тая, за­ле­жей в Ту­ни­се. При­ори­тет по­лу­чит ос­во­е­ние ме­с­то­рож­де­ний бес­хлор­ных суль­фат­ных со­лей в Пред­кар­па­тье (на Ук­ра­и­не, в Ру­мы­нии и Гер­ма­нии), Карл­сбад­ско­го в США, в Си­ци­лии и др.

Ис­хо­дя из этих со­об­ра­же­ний, нач­нет­ся, на­до по­ла­гать, экс­плу­а­та­ция по­ли­га­ли­то­вых руд, в том чис­ле Сы­чу­ан­ско­го бас­сей­на в Ки­тае, где по­ли­га­ли­то­вые слои хо­тя и за­ле­га­ют на зна­чи­тель­ной глу­би­не (2–3 км), но об­ла­да­ют боль­шой мощ­но­с­тью.

Име­ют­ся све­де­ния о стро­и­тель­ст­ве про­из­водств хло­ри­с­то­го ка­лия в Ар­ген­ти­не (Rio Colorado), в Ка­на­де (Vanscoy Saskatchewan), в Ки­тае (Jake Zarhan Qinghai province), в Иор­да­нии (Safi).

В ча­ст­но­с­ти, сто­и­мость со­зда­ния пред­при­я­тий по шахт­ной до­бы­че мощ­но­с­тью 1 млн.т в год в Ка­на­де оце­ни­ва­ет­ся в 350 млн. долл. США.

Со­зда­ва­е­мое в Та­и­лан­де пред­при­я­тие мощ­но­с­тью 2 млн.т/год оце­ни­ва­ет­ся в 600 млн.долл. США.

В Рос­сии стрем­ле­ние по­лу­чать оте­че­ст­вен­ные бес­хлор­ные ка­лий­ные удо­б­ре­ния ак­ти­ви­зи­ру­ет, по на­ше­му мне­нию, ос­во­е­ние сын­ны­ри­тов в Си­би­ри, за­па­сы ко­то­рых ог­ром­ны, а тех­но­ло­гия ком­плекс­ной пе­ре­ра­бот­ки про­ве­ре­на в ук­руп­нен­ном мас­шта­бе.

Ка­лий­ные со­ли весь­ма бла­го­при­ят­ны для до­бы­чи ге­о­тех­но­ло­ги­че­с­ки­ми ме­то­да­ми — ги­д­ро­хи­ми­че­с­ким, а так­же ги­д­ро­ме­ха­ни­че­с­кой раз­ра­бот­кой глу­бо­ко за­ле­га­ю­щих и труд­но­ра­с­тво­ри­мых по­ли­га­ли­то­вых руд, ко­то­рые по­ка ни­где не раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся.

О пер­спек­ти­вах раз­ви­тия сы­рь­е­вой ба­зы ка­лий­ной про­мы­ш­лен­но­с­ти Рос­сии бы­ло ска­за­но вы­ше. Очень важ­ным в на­сто­я­щее вре­мя пред­став­ля­ет­ся со­вер­шен­ст­во­ва­ние тех­но­ло­гии до­быч­ных ра­бот и пе­ре­ра­бот­ки с це­лью сни­же­ния по­терь ру­ды. До­ста­точ­но ска­зать, что на Верх­не­кам­ском ме­с­то­рож­де­нии дей­ст­ву­ю­щи­ми тех­но­ло­ги­я­ми в 1997 го­ду бы­ло до­бы­то 4,5 млн. т К2О, а по­те­ри со­ста­ви­ли 7,2 млн. т.

Журнал "Горная Промышленность" №6 1999