從現代製造業看全球化困境（4）

想分享的概念是，現代製造業光是在前端基礎原物料，如鋼材這一塊，就涉及非常多的廠商了，而這些廠商各有專業，多數在不同國家，經理人的思維、文化皆不相同。到此為止，難道還不構成我們要謙遜的理由嗎？誰敢說自己可以一人抓到產業全貌，深信可以依靠個人之力，制定完美的產業政策？別鬧了，幾乎所有宣稱找到關鍵的政客，都走向罵奸商這條路，簡單好理解。（編：簡稱「騙票」對吧？）

上週講完流程了？還沒，記得鎳、鉻、鎢這些元素嗎？要製作各種不銹鋼，特殊鋼，欠缺其他元素可不成。

有沒發現，筆者沒有說挖鎳礦、鉻礦，鎢、錳、鉬等其他金屬元素，好像都不是稱呼為礦，這怎麼回事？若要查鎳礦、鉻礦，確實是可以查到什麼，但自然界存在的形式就比鐵複雜，鐵是以氧化鐵形式存在，透過碳的還原可以得到生鐵。

礦物多以化合物存於地表，需外加能量還原

在地球上，鎳多以其他元素的化合物形式存在，如鎳硫礦、鎳硫鐵礦，一般採電解法精製。鉻也是一樣，常以鎂鉻鐵礦、鋁鉻鐵礦存在，除電解外有高溫還原等方式。

嗯，文組的朋友可能已經努力開視窗去G了，或許G了也不知道這在幹嘛。簡單說，就是鎳鉻的礦石形式，是多種元素的化合物，大家稍微想一下，鐵礦是氧化鐵為主，只要去掉氧就可以得到鐵，但鎳鉻有硫有鎂，金屬跟非金屬元素組成的化合物，這要怎麼還原？

沒辦法一次，得要透過很多道手續，一次次將不同元素從化合物內提煉出來，具體概念圖如下。

請別急著吐槽，這是最理想的狀況，給不了解工業製程的人，抓到那個還原概念。實際上的情況更複雜，國中理化有講過，某些元素的天性，就是喜歡抓住其他元素變成化合物，所以要把這種化合物分離，方法不外乎兩個。一個是找活性更大的元素去搶，另一個是用高能量的方式強迫分離。

但現實上，週期表就那些東西，活性大小都排好了，高活性的化合物，是要找什麼活性更大的去還原？透過其他化學反應，先將活性很大的化合物轉變成其他活性較小的化合物，或是變成有更多方式能夠還原的化合物，如圖。

圖隨便畫的，別當真的製程，只是要表達，通常一種活性大的元素A，可能以ABC三元素組成的化合物存在，而我們只能先用化學反應，將之分離成其中兩部分，可能是某個XYZ溶液，可以分離出ABXY溶解在溶液中，而BCYZ變成沉澱物可以取出。接下去就是在透過其他方式，繼續分離，最後得出BC元素，但A可能因為活性太大，只能以另一種較簡單的化合物形式存在。

元素態礦物如何提煉？一般人只能略知皮毛

國中課本也說過，活性太大的金屬像是鹼金屬得放在礦物油內保存，避免氧化。所以A元素最後怎麼分離？用電、高溫去提供能量。

例如鋰元素，大家都知道現在的電池需要鋰吧，但是鋰身為週期表第三位，每個背過鹼金屬的同學都還記得，這活性可大了。怎麼處理？自然界的鋰礦石以氧化物形式存在，想也知道很難還原，所以人類的做法是泡硫酸來得到硫酸鋰，金屬鋰則是直接電下去，或用高溫加熱處理。你猜對了，氧化鋰的還原反應是吸熱，也就是熱量催下去就會分解。

是的，這些都是人類數百年的化學工藝結晶，再講一次，不是做那行的，我們不會懂那行到底在幹嘛，筆者講來講去也只是表面，頂多算中學知識程度。

鎳鉻是如此，那錳、鎢、鉬又怎麼處理，難道一樣超級無敵複雜？差不多，不一樣的複雜。

錳礦在地球上很多，但有經濟價值的很少，所以麻煩不要看到總產量就覺得可以買期貨了。錳礦石通常用酸去溶解，高溫更可以讓部分錳礦石變成氧化錳，問題在於錳礦石雜質很多，也就是得用很多道手續去雜質，更麻煩的是常見的雜質不是垃圾，而是其他有用元素。

龐雜的前置處理，卻只為產業冰山一角

鎢、鉬一樣多以化合物存在，有價值的礦石不多，要提煉出熔點這麼高的金屬，一般來說也是用酸鹼去溶礦石，得到比較好處理的化合物，然後將之還原出來。還原的方法也是很常見，用氫氣、碳、次氯酸鈉，或是高溫加熱皆可。講到這邊，或許有朋友已經開始發現到一些問題，這些礦石怎麼都要用強酸強鹼類的處理？

是啊，沒辦法，要講下去就得要上化學課，筆者只能簡單的說，天底下沒有白吃的午餐，元素會以最舒服的方式在自然界存在，也就是結合力最強的方式，我們想要將之提煉，方法只有兩種，找出更強的結合方式取代，或是用更高的能量強迫分離。

這一篇講這些，是要讓各位朋友理解，事實上我們身邊大多數的現代材料，都是合金、化合物所構成，像是鐵要摻雜其他微量元素，變成各式各樣的鋼材，屬於混合物，必須在製造過程中添加。這些摻雜的其他元素，多半不能用化合物的方式丟到爐子裡面，而必須以元素型態混合。

這意思是，現代製造業，還沒到加工，只是原物料處理的部分，幾乎都得要通過破碎、洗選，再經過各種高腐蝕性的酸鹼溶液，有些活性更強的則要用很毒的化合物去反應，經過幾道手續，A化合物變成B化合物，B化合物再變成C化合物，之後才可以萃取出當中的純元素。

而這些現代工藝過程，先進國家早就有整套的回收設備，會想盡辦法將礦石中有用成分一個個提煉出來，所以成熟的產業體系中，原物料來源不見得是礦，也有回收業的部分。

難窺全豹的現代製造業，專家之言仍如坐井觀天

筆者想讓大家去思考的是，這些都要付出代價，你不可能找到一種低能量置換高能量的反應，這種過程通常都是放熱。我們多半都是採取消耗能量的方式，去將各種化合物中的元素提煉出來，再藉由其他消耗能量的製程，把這些元素加到其他元素、化合物當中，變成我們後端製程需要的原物料。

這還僅僅是講鋼材，光是金屬工業就非常之複雜，若再把化工業算進來，沒有人能全部搞懂的。凡一個人可以在當中一小部分，窮盡一生之力鑽研，成為這一區塊的專家，已經非常厲害。

也因為如此，這讓我們在資訊獲取時，很難得到真正專家的意見，就像筆者常酸中文資料，三不五時就要提兩句中國最棒，可不是見不得人好，而是很簡單的一個常識，如果中國擁有這麼多超棒的礦區，也投入了生產，那為何大家還是買其他國家的？

總不能跟筆者說，因為大家都想賠錢去辱華吧。

賠錢才是關鍵，成本的計算才不是只有礦，從礦的位置到開採難度，開採出來後面的處理流程，有沒有能夠處理的機器，是否有足夠專業的人力等。

要考慮的，多著呢。