Polyhalit là khoáng vật evaporit, chứa các sulfat ngậm nước của kali, canxi và magiê với công thức: K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O. Polyhalit kết tinh thành hệ tinh thể tam tà (xiên ba) mặc dù các tinh thể là rất hiếm. Dạng thông thường của nó là thành khối hay thành thớ. Về màu sắc, thông thường nó là không màu hoặc trắng hay xám, mặc dù có thể có màu đỏ gạch do sự xâm nhập của các ôxít sắt. Nó có độ cứng Mohs khoảng 3,5 và khối lượng riêng khoảng 2.800 kg/m³.
Khoáng vật này xuất hiện trong các evaporit của trầm tích biển và nó là loại quặng khoáng vật chính của kali trong trầm tích Carlsbad ở New Mexico.
Polyhalit lần đầu tiên được miêu tả năm 1818 đối với các mẫu vật thu được từ khu vực điển hình ở Salzberg, Áo. Tên gọi của nó có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp polys hals để chỉ nhiều loại muối. Tuy nhiên, nó chẳng có gì liên quan tới khoáng vật halua của natri gọi là halit, ngoài việc chúng đều là các khoáng vật evaporit.
Polyhalite là khoáng chất được khai thác với sản lượng thấp, nhưng những năm gần đây đã khơi dậy sự quan tâm của các nhà sản xuất phân bón khi một số dự án quy mô lớn thu hút mạnh vốn đầu tư và có triển vọng sẽ tạo bước đột phá trên thị trường cũng như trong ngành sản xuất phân kali.
Những dữ liệu mới nhất hiện nay cho thấy quy mô gia tăng của nhu cầu thị trường đối với polyhalite – sản phẩm khoáng chất độc đáo.
Những dự án mới
Do hàm lượng kali thấp và độ tan kém so với các loại quặng kali khác, từ trước đến nay polyhalite ít được các công ty khai thác quặng và sản xuất phân bón để ý đến.
Mặc dù vậy, lĩnh vực sản xuất polyhalite vẫn tiếp tục phát triển. Ngày nay, chi nhánh của Công ty Ixraen Chemials Limited (ICL) tại Anh đang cung ứng ra thị trường mỗi năm 500 nghìn tấn polyhalite từ mỏ Boulby (Anh) để sử dụng trực tiếp làm phân bón hoặc làm phụ gia phân trộn, phân NPK.
Tháng 4/2019, Công ty Sirius Minerals chuyên về phát triển các mỏ kali quy mô lớn đã công bố kế hoạch đầu tư 2,9 tỷ bảng Anh để hoàn thiện dự án Mỏ polyhalite Woodsmith gần Whitby tại North Yorkshire, Anh. Đây là mỏ polyhalite bậc chất lượng cao và có quy mô lớn nhất thế giới hiện nay.
Hiện nay, công việc xây dựng đang được thực hiện ở tất cả các địa điểm chính của mỏ Woodsmith. Dự kiến, sản phẩm sẽ được vận chuyển từ mỏ đến Teesside bằng băng tải ngầm. Những mẻ quặng polyhalite đầu tiên sẽ được khai thác từ các vỉa quặng vào năm 2021. Theo kế hoạch, mỏ sẽ đạt công suất 10 triệu tấn/năm từ năm 2024.
Trong khi đó, Mỏ Boulby của Công ty ICL tại New Yorkshire (Anh) dự kiến sẽ sản xuất 700.000 tấn polyhalite/năm trong năm 2019. Mỏ Boulby đã được đưa vào vận hành từ năm 1973. Mỏ này hiện đang được nâng cấp với mục tiêu đạt công suất 1 triệu tấn polyhalite/năm vào cuối năm 2020.
Đặc điểm của polyhalite
Polyhalite là khoáng chất trầm tích với thành phần sunphat kali, sunphat magiê và sunphat canxi hydrat hóa.
Thành phần của polyhalite rất giống các loại phân bón sunphat kali magiê (SOPM) quan trọng khác như langbeinite, schoenite và Patentkali. Tất cả những loại phân bón này đều có đặc điểm là phân kali với hàm lượng clo thấp, được bổ sung các thành phần magiê và lưu huỳnh.
Cấu trúc tinh thể Polyhalite
Công ty ICL hiện tiếp thị polyhalite ở dạng phân bón đa dinh dưỡng có hàm lượng clo thấp, với thương hiệu Polysulphate. Công ty Sirius Minerals có kế hoạch tiếp thị sản phẩm polyhalite của mình với thương hiệu POLY4. Những thành phần có giá trị của cả hai sản phẩm là:
– Chất dinh dưỡng chủ yếu: 14% K2O
– Chất dinh dưỡng thứ phụ: 6% MgO, 19% S, 17% CaO.
Thị trường SOPM
Công ty nghiên cứu thị trường CRU ước tính, tiêu thụ phân sunphat kali magiê (SOPM) trên toàn cầu năm 2017 đạt tổng cộng khoảng 1,7 triệu tấn, tương đối nhỏ so với quy mô 65,6 triệu tấn của thị trường phân KCl (MOP). Polyhalite chiếm khoảng 450.000 – 460.000 tấn trong các loại phân SOPM.
Công suất giai đoạn 1 của Công ty Sirius Minerals dự kiến sẽ đạt 10 triệu tấn sản phẩm/ năm, lớn gấp khoảng 4 lần quy mô thị trường SOPM hiện nay (tính theo K2O). Sản lượng này cũng gần tương đương quy mô thị trường kali sunphat toàn cầu (loại phân kali với hàm lượng clo thấp, được ưa chuộng nhất hiện nay), ngoại trừ Trung Quốc. Hơn nữa, phần lớn tiêu thụ SOPM đều tập trung ở những khu vực gần địa điểm sản xuất nhờ những nỗ lực tiếp thị của các nhà sản xuất.
Công ty Sirius Minerals đã giải quyết vấn đề này bằng cách ký nhiều hợp đồng tiêu thụ và thiết lập mạng lưới các nhà nhập khẩu trên toàn thế giới. Hiện tại, các hợp đồng tiêu thụ hàng năm đã đạt khối lượng 4,4 triệu tấn (tổng cộng 5,5 triệu tấn nếu tính cả những hợp đồng với các phương án tùy chọn khác nhau). Công ty đặt mục tiêu sẽ ký các hợp đồng tiêu thụ với tổng khối lượng 6-7 triệu tấn/năm.
Giá trị của polyhalite
Bất chấp sự thâm nhập của các công ty ICL và Sirius Minerals vào lĩnh vực phân kali, doanh số có thể đạt được của polyhalite vẫn còn là một ẩn số lớn. Tuy những khối lượng sản phẩm lớn có khả năng sẽ được tung ra thị trường trong 5 năm tới, giá trị thực sự của polyhalite vẫn cần được xác định để đánh giá lợi nhuận của các nhà sản xuất. So với MOP, phân bón kali magiê thường được bán với giá cao hơn (trên đơn vị K2O) do khả năng cung cấp magiê và hàm lượng clo thấp. Nhưng nếu clo không gây ra vấn đề đối với cây trồng thì người nông dân thường chọn mua KCl với giá rẻ hơn và sử dụng nguồn magiê là kieserite.
Tuy vậy, phân bón đa dinh dưỡng như polyhalite có thể đạt được giá bán cao hơn so với phân bón đơn thành phần để phản ánh chi phí tiết kiệm được của người nông dân khi thao tác, vận chuyển và bón phân.
Theo đánh giá của Công ty CRU dựa trên giá trị trung bình năm 2017, giá polyhalite có thể đạt dưới 200 USD/tấn khi xuất khẩu.
Tương lai của polyhalite
Chuyển đổi một loại phân bón với những tính chất đặc biệt thành sản phẩm hàng hóa khối lượng lớn là thách thức lớn trong bối cảnh cấu trúc hiện nay của thị trường phân bón toàn cầu. Mặc dù vậy, Công ty ICL có triển vọng sẽ cung ứng 1 triệu tấn polyhalite trong thời gian 2019/2020 do tăng trưởng nhu cầu trên thị trường đang rất mạnh. Bên cạnh đó, Công ty Sirius Minerals đã ký các hợp đồng tiêu thụ cho khoảng một nửa sản lượng dự kiến hàng năm của mình. Tuy vẫn còn nhiều việc phải làm và cấu trúc giá cần được sáng tỏ, nỗ lực tiếp thị của hai công ty trên đã mang lại những thành quả nhất định.
Hoahocngaynay.com/Hoahoc.info
Nguồn: World Fertilizer
