(57)【要約】  本発明に係る混合物の処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、前記混合物中に存在する第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、前記分散工程と並行して又は分散工程の後に、混合物に対して磁場を印加して前記第１粒子と第２粒子とに大きさの異なる磁気力を付与し、これによって第１粒子と第２粒子とを分離する磁気分離工程とを有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、
前記混合物中に存在する第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、
前記分散工程と並行して又は分散工程の後に、混合物に対して磁場を印加して前記第１粒子と第２粒子とに大きさの異なる磁気力を付与し、これによって第１粒子と第２粒子とを分離する磁気分離工程
とを有する混合物の処理方法。
【請求項２】
前記分散工程では、前記混合物に対して振動を付与する請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項３】
前記振動は、超音波振動である請求項２に記載の混合物の処理方法。
【請求項４】
前記分散工程では、前記混合物を攪拌し、又は前記混合物内に気泡を発生させる請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項５】
前記分散工程では、前記第１粒子及び／又は第２粒子の表面のゼータ電位を調整して前記第１粒子と第２粒子との間に反発力を発生させる請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項６】
前記流動媒質は水系の媒質から形成されており、前記分散工程では、混合物中の水素イオン指数（ｐＨ）を調整して第１粒子及び／又は第２粒子の表面のゼータ電位を調整する請求項５に記載の混合物の処理方法。
【請求項７】
前記流動媒質は気体から形成されており、前記分散工程では、磁気フィルタが設置されている流路内に前記混合物を流し、該磁気フィルタによって混合物中の凝集物を捕捉する共に、該磁気フィルタに対して気体を流し続ける請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項８】
前記磁気分離工程において第１粒子と第２粒子とに付与される磁気力はそれぞれ、第１粒子と第２粒子とがそれぞれ流動媒質から受けるドラッグ力と所定の大小関係を有している請求項１乃至請求項７の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項９】
前記磁気分離工程において第１粒子に付与される磁気力は、第１粒子が流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きく、前記磁気分離工程において第２粒子に付与される磁気力は、第２粒子が流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さい請求項８に記載の混合物の処理方法。
【請求項１０】
前記磁気分離工程では、超電導磁石を利用して前記混合物に対して磁場を印加する請求項１乃至請求項９の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項１１】
前記磁気分離工程において前記混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させる請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項１２】
前記磁気分離工程では、前記混合物中に磁気勾配発生手段を配備することによって前記磁場に磁気勾配を発生させる請求項１１に記載の混合物の処理方法。
【請求項１３】
磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する方法であって、
流路に沿って混合物を流すべく該混合物に対して推進力を付与する推進力付与工程と、
前記推進力付与工程と並行して、前記推進力に抗して第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を所定の位置に留めるべく前記混合物に対して磁場を印加する磁場印加工程
とを有する混合物の処理方法。
【請求項１４】
前記推進力付与工程では、前記流路内を流れる気体又は液体を利用して前記混合物に対して推進力を付与する請求項１３に記載の混合物の処理方法。
【請求項１５】
前記磁場印加工程では、前記流路内に設置された磁気フィルタによって前記混合物に対して磁場を印加する請求項１４に記載の混合物の処理方法。
【請求項１６】
前記推進力付与工程では、前記流路内に前記混合物の流動層を形成することにより該混合物に対して推進力を付与する請求項１３に記載の混合物の処理方法。
【請求項１７】
前記磁場印加工程では、前記流路内に設置された１又は複数の磁石によって前記混合物に対して磁場を印加する請求項１６に記載の混合物の処理方法。
【請求項１８】
前記第１粒子又は第２粒子は砥粒或いは研磨粒子である請求項１乃至請求項１７の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項１９】
磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する装置であって、
流路に沿って混合物を流すべく該混合物に対して推進力を付与する推進力付与部と、
前記推進力に抗して第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を所定の位置に留めるべく前記混合物に対して磁場を印加する磁場印加部
とを具える混合物の処理装置。
【請求項２０】
前記推進力付与部は、前記流路内に気体又は液体を流すことにより、該気体又は液体の流れを利用して前記混合物に対して推進力を付与するものである請求項１９に記載の混合物の処理装置。
【請求項２１】
前記磁場印加部は、前記流路内に設置された磁気フィルタによって構成されている請求項２０に記載の混合物の処理装置。
【請求項２２】
前記推進力付与部は、前記流路内に前記混合物の流動層を形成することにより該混合物に対して推進力を付与するものである請求項１９に記載の混合物の処理装置。
【請求項２３】
前記磁場印加部は、前記流路内に設置された１又は複数の磁石によって構成されている請求項２２に記載の混合物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物の処理方法及び処理装置に関し、例えば研磨や切削等の機械加工に使用したスラリー等の混合物を処理するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体や金属等に研磨や切削等の機械加工を施す場合、砥粒や研磨粒子を懸濁させたスラリーが用いられている。しかし、機械加工の進行に従って、スラリーには、加工対象物から生じる加工粉が混入するだけでなく、機械加工に用いられる装置の摩耗粉、例えば定盤或いはワイヤソーの摩耗によって生じる磁性体粒子が混入するため、加工精度が著しく劣化するという問題があった。このため、従来は、定期的にスラリーを交換する必要があり、使用済みのスラリーは産業廃棄物として処理されていた。【０００３】
砥粒や研磨粒子には貴重な資源であるダイヤモンド等が用いられ、又、加工対象物には貴重な資源であるシリコン等が用いられており、将来的にはこれらの資源は不足する虞がある。そこで資源不足を解消するべく、近年では、スラリーの再利用、更には砥粒や研磨粒子或いは加工対象物から生じた加工粉の再利用が考えられている。【０００４】
スラリー等の再利用を実現するためには、機械加工に用いたスラリー（スラリー状混合物）から磁性体粒子を除去する必要があり、例えば、特許文献１に開示されている磁気分離装置を用いて、スラリー状混合物から磁性体粒子を分離することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スラリー状混合物中においては、磁性体粒子は砥粒や研磨粒子と結合して凝集物を形成しているため、スラリー状混合物に対して従来の磁気分離装置をそのまま適用すると、砥粒や研磨粒子が磁性体粒子と一緒にスラリー状混合物から除去され、再利用可能なスラリーを得ることが出来ない。【０００７】
そこで本発明の目的は、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物から該粒子を分離することが可能な処理方法及び処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る混合物の第１の処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、前記混合物中に存在する第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、前記分散工程と並行して又は分散工程の後に、混合物に対して磁場を印加して前記第１粒子と第２粒子とに大きさの異なる磁気力を付与し、これによって第１粒子と第２粒子とを分離する磁気分離工程とを有する。
ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。【０００９】
上記分散工程の実行前においては、混合物中の第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、該凝集物は分散工程において分散されることになる。分散工程の実行中又は実行直後においては、第１粒子と第２粒子との分散状態は維持される。そして、磁気分離工程において第１粒子と第２粒子はそれぞれ大きさの異なる磁気力を受けるので、第１粒子と第２粒子とは混合物中の異なる箇所に分離されることになる。従って、第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を混合物中に残したまま、他方の粒子を混合物から除去することが可能となる。
上述した処理を１回又は複数回繰り返して行うことにより、混合物中に存在していた他方の粒子の殆どが分離・除去され、その結果、第１粒子又は第２粒子の再利用が可能となる。【００１０】
本発明に係る混合物の第２の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記分散工程では、前記混合物に対して振動を付与する。
該第２の処理方法によれば、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。【００１１】
本発明に係る混合物の第３の処理方法は、上記第２の処理方法であって、前記振動は、超音波振動である。
該第３の処理方法によれば、第１粒子と第２粒子との凝集物がほぐれ易くなる。【００１２】
本発明に係る混合物の第４の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記分散工程では、前記混合物を攪拌し、又は前記混合物内に気泡を発生させる。
該第４の処理方法によれば、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。【００１３】
本発明に係る混合物の第５の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記分散工程では、前記第１粒子及び／又は第２粒子の表面のゼータ電位を調整して前記第１粒子と第２粒子との間に反発力を発生させる。
該第５の処理方法によれば、第１粒子と第２粒子との間に反発力が発生するので、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。【００１４】
本発明に係る混合物の第６の処理方法は、上記第５の処理方法であって、前記流動媒質は水系の媒質から形成されており、前記分散工程では、混合物中の水素イオン指数（ｐＨ）を調整して第１粒子及び／又は第２粒子の表面のゼータ電位を調整する。【００１５】
本発明に係る混合物の第７の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記流動媒質は気体から形成されており、前記分散工程では、磁気フィルタが設置されている流路内に前記混合物を流し、該磁気フィルタによって混合物中の凝集物を捕捉する共に、該磁気フィルタに対して気体を流し続ける。
ここで、磁気フィルタには、流路内の一部の領域に磁場を発生させたもの、磁場が発生している流路内の一部の領域に磁性体メッシュや磁性体フィラメントを配置したもの等が含まれるものとする。【００１６】
気体中の第１粒子と第２粒子とは、両粒子間の相互作用や気体中の水分により互いに結合して凝集物を形成するが、上記第７の処理方法においては、凝集物を形成している第１粒子と第２粒子とが磁気フィルタから磁気力を受けて、凝集物は磁気フィルタに捕捉されることになる。このとき、磁気フィルタに対して気体が流れ続けるので、該気体の風圧によって或いは凝集物中の水分が気化することによって凝集物がほぐれ、第１粒子と第２粒子の内、磁気フィルタから受ける磁気力が大きい一方の粒子は磁気フィルタの表面に留まり易く、他方の粒子は気体の風圧によって磁気フィルタから離脱し易くなる。よって、第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。【００１７】
本発明に係る混合物の第８の処理方法は、上記第１乃至第７の処理方法であって、前記磁気分離工程において第１粒子と第２粒子とに付与される磁気力はそれぞれ、第１粒子と第２粒子とがそれぞれ流動媒質から受けるドラッグ力と所定の大小関係を有している。【００１８】
上記第８の処理方法によれば、磁気力がドラッグ力よりも大きい粒子は、磁気力によってドラッグ力に抗して流動媒質中の所定の位置に留まることになる。一方、磁気力がドラッグ力よりも小さい粒子は、ドラッグ力によって所定の位置から流されることになる。従って、第１粒子と第２粒子のそれぞれについて、磁気力とドラッグ力との大小関係を調整することにより、第１粒子と第２粒子とを分離することが可能となる。【００１９】
本発明に係る混合物の第９の処理方法は、上記第８の処理方法であって、前記磁気分離工程において第１粒子に付与される磁気力は、第１粒子が流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きく、前記磁気分離工程において第２粒子に付与される磁気力は、第２粒子が流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さい。【００２０】
上記第９の処理方法によれば、第１粒子は、磁気力によってドラッグ力に抗して流動媒質中の所定の位置に留まることになる。一方、第２粒子は、ドラッグ力によって所定の位置から流れることになる。従って、第１粒子と第２粒子とは互いに分離されることになる。【００２１】
本発明に係る混合物の第１０の処理方法は、上記第１乃至第９の何れかの処理方法であって、前記磁気分離工程では、超電導磁石を利用して前記混合物に対して磁場を印加する。
該第１０の処理方法によれば、超伝導磁石を用いることにより、混合物中の広い範囲に亘って外部磁場が及ぶので、永久磁石に比べて、より多くの第１粒子又は第２粒子に対して大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。【００２２】
本発明に係る混合物の第１１の処理方法は、上記第１乃至第１０の何れかの処理方法であって、前記磁気分離工程において前記混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させる。
該第１１の処理方法によれば、混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させることにより、第１粒子又は第２粒子が受ける磁気力が大きくなる。従って、粒子径が小さい第１粒子又は第２粒子に対しても大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。【００２３】
本発明に係る混合物の第１２の処理方法は、上記第１１の処理方法であって、前記磁気分離工程では、前記混合物中に磁気勾配発生手段を配備することによって前記磁場に磁気勾配を発生させる。【００２４】
本発明に係る混合物の第１３の処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する方法であって、流路に沿って混合物を流すべく該混合物に対して推進力を付与する推進力付与工程と、前記推進力付与工程と並行して、前記推進力に抗して第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を所定の位置に留めるべく前記混合物に対して磁場を印加する磁場印加工程とを有する。
ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。【００２５】
混合物中では第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、該凝集物には、上記推進力付与工程において推進力が付与されることになる。これに並行して混合物には磁場が印加され、これにより第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子は、推進力に抗して所定の位置に留まろうとする。一方、他方の粒子は、推進力によって所定の位置から更に移動しようとする。これにより、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれ、一方の粒子は磁気力によって所定の位置に留まる一方、他方の粒子は推進力によって所定の位置から更に移動することになる。よって、混合物中において第１粒子と第２粒子とが分散されると共に、混合物中の一方の粒子の一部が混合物から分離されることになる。【００２６】
本発明に係る混合物の第１４の処理方法は、上記第１３の処理方法であって、前記推進力付与工程では、前記流路内を流れる気体又は液体を利用して前記混合物に対して推進力を付与する。【００２７】
本発明に係る混合物の第１５の処理方法は、上記第１４の処理方法であって、前記磁場印加工程では、前記流路内に設置された磁気フィルタによって前記混合物に対して磁場を印加する。
ここで、磁気フィルタには、流路内の一部の領域に磁場を発生させたもの、磁場が発生している流路内の一部の領域に磁性体メッシュや磁性体フィラメントを配置したもの等が含まれるものとする。【００２８】
本発明に係る混合物の第１６の処理方法は、上記第１３の処理方法であって、前記推進力付与工程では、前記流路内に前記混合物の流動層を形成することにより該混合物に対して推進力を付与する。【００２９】
本発明に係る混合物の第１７の処理方法は、上記第１６の処理方法であって、前記磁場印加工程では、前記流路内に設置された１又は複数の磁石によって前記混合物に対して磁場を印加する。【００３０】
本発明に係る混合物の第１８の処理方法は、上記第１乃至第１７の何れかの処理方法であって、前記第１粒子又は第２粒子は砥粒或いは研磨粒子である。【００３１】
本発明に係る混合物の第１の処理装置は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する装置であって、流路に沿って混合物を流すべく該混合物に対して推進力を付与する推進力付与部と、前記推進力に抗して第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を所定の位置に留めるべく前記混合物に対して磁場を印加する磁場印加部とを具えている。
ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。【００３２】
混合物中では第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、該凝集物には、上記推進力付与部によって推進力が付与されることになる。これに並行して混合物には磁場印加部により磁場が印加され、これにより第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子は、推進力に抗して所定の位置に留まろうとする。一方、他方の粒子は、推進力によって所定の位置から更に移動しようとする。これにより、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれ、一方の粒子は磁気力によって所定の位置に留まる一方、他方の粒子は推進力によって所定の位置から更に移動することになる。よって、混合物中において第１粒子と第２粒子とが分散されると共に、混合物中の一方の粒子の一部が混合物から分離されることになる。【００３３】
本発明に係る混合物の第２の処理装置は、上記第１の処理装置であって、前記推進力付与部は、前記流路内に気体又は液体を流すことにより、該気体又は液体の流れを利用して前記混合物に対して推進力を付与するものである。【００３４】
本発明に係る混合物の第３の処理装置は、上記第２の処理装置であって、前記磁場印加部は、前記流路内に設置された磁気フィルタによって構成されている。
ここで、磁気フィルタには、流路内の一部の領域に磁場を発生させたもの、磁場が発生している流路内の一部の領域に磁性体メッシュや磁性体フィラメントを配置したもの等が含まれるものとする。【００３５】
本発明に係る混合物の第４の処理装置は、上記第１の処理装置であって、前記推進力付与部は、前記流路内に前記混合物の流動層を形成することにより該混合物に対して推進力を付与するものである。【００３６】
本発明に係る混合物の第５の処理装置は、上記第４の処理装置であって、前記磁場印加部は、前記流路内に設置された１又は複数の磁石によって構成されている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る混合物の処理方法及び処理装置によれば、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物から該粒子を分離することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図２】図２は、上記処理装置による混合物の処理方法を説明する鉛直断面図である。
【図３】図３は、スラリー状混合物の一例に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図４】図４は、処理前のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図５】図５は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図６】図６は、スラリー状混合物の他の例に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図７】図７は、変形例２に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図８】図８は、スラリー状混合物に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図９】図９は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図１０】図１０は、変形例３に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図１１】図１１は、スラリー状混合物に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図１２】図１２は、変形例４に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図１３】図１３は、上記処理装置による混合物の処理方法を説明する鉛直断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図１５】図１５は、上記処理装置による混合物の処理の分散工程を説明する鉛直断面図である。
【図１６】図１６は、上記処理装置による混合物の処理の磁気分離工程を説明する鉛直断面図である。
【図１７】図１７は、スラリー状混合物に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図１８】図１８は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図１９】図１９は、本発明の第３実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図２０】図２０は、上記処理装置による混合物の処理方法を説明する鉛直断面図である。
【図２１】図２１は、スラリー状混合物に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図２２】図２２は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図２３】図２３は、本発明の第４実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図２４】図２４は、上記処理装置による混合物の処理方法を説明する鉛直断面図である。
【図２５】図２５は、スラリー状混合物に上記処理方法を適用したときの処理回数と磁気天秤値との関係をグラフで示した図である。
【図２６】図２６は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図２７】図２７は、本発明の第５実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図２８】図２８は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図２９】図２９は、処理前のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図３０】図３０は、分散処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図３１】図３１は、処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図３２】図３２は、処理前のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図３３】図３３は、分散処理後のスラリー状混合物を顕微鏡観察したときの観察像を示した図である。
【図３４】図３４は、本発明の第６実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す鉛直断面図である。
【図３５】図３５は、処理条件と磁性体粒子の分離率との関係を示した図である。
【図３６】図３６は、本発明の第７実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置を示す上面図である。
【図３７】図３７は、図３６に示されるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図３８】図３８は、本発明の第１実施形態の変形例５で説明される混合物の処理実験に用いられる実験装置を示す断面図である。
【図３９】図３９は、本発明の第６実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置の変形例を示す鉛直断面図である。
【図４０】図４０は、本発明の第７実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置の変形例を示す鉛直断面図である。
【図４１】図４１は、本発明の第７実施形態に係る混合物の処理方法に用いられる処理装置の他の変形例を示す鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
１．第１実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、例えば、非磁性体粒子が液体（流動媒質）中に懸濁したスラリーに磁性体粒子が混入しているスラリー状混合物Ｓに適用することが出来る。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、スラリー状混合物Ｓを処理する態様について説明する。
【００４０】
スラリーに懸濁している非磁性体粒子は、例えばダイヤモンドや炭化珪素等の粒子や、半導体等の非磁性体材料の加工によって生じた加工粉であり、スラリー状混合物Ｓは以下のようにして生成される。
【００４１】
窒化ガリウム等の半導体の表面に対して鉄製或いはステンレス製の定盤によって研磨加工を施す場合、粘性アルコールやオイル等の粘性液体中にダイヤモンド粒子が研磨粒子として懸濁しているスラリーが用いられる。この場合、研磨の進行に従って、スラリーには、半導体から生じた加工粉だけでなく、定盤の磨耗によって生じた鉄粉或いはステンレス粉（磁性体粒子）までもが混入し、これによりスラリー状混合物Ｓが生成されることになる。定盤がステンレス製の場合、摩耗又は強加工によって生じたステンレス粉は、マルテンサイト変態によって磁性体粒子となる。又、研磨粒子であるダイヤモンド粒子の直径が１μｍ程度である場合、加工粉並びに鉄粉或いはステンレス粉はサブミクロンのサイズとなる。
【００４２】
又、シリコン等の半導体に対して鉄製のワイヤソーによって切削加工を施す場合、粘性アルコールやオイル等の粘性液体中に炭化珪素が砥粒として懸濁しているスラリーが用いられる。この場合、切削の進行に従って、スラリーには、半導体から生じた加工粉だけでなく、ワイヤソーの摩耗によって生じた鉄粉（磁性体粒子）までもが混入し、これによりスラリー状混合物Ｓが生成されることになる。
【００４３】
１−１．混合物の処理装置
本実施形態に係る処理方法は、図１に示す処理装置(１)を用いて実施される。処理装置(１)は、超音波発生装置(11)と、永久磁石(12)と、昇降機(13)とを具えている。超音波発生装置(11)は、超音波を発生する振動部(111)と、振動部(111)が底面に配備された水槽(112)とから構成されている。水槽(112)は、所定の高さまで水によって満たされており、水槽(112)内の水には、スラリー状混合物Ｓの入った容器Ｐが浸けられている。斯くして、振動部(111)において発生する超音波振動は、水を介して容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓに伝わることになる。
【００４４】
昇降機(13)は、上下に往復移動することが可能な可動部(131)と、可動部(131)を支持する支持台(132)とから構成され、永久磁石(12)は、可動部(131)から下方に垂らされた棒状部材(121)の先端に設置されている。尚、永久磁石(12)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【００４５】
上記処理装置(１)においては、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを永久磁石(12)の下方位置に設置した後、図２に示す様に昇降機(13)の可動部(131)を降下させることにより、永久磁石(12)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図１に示す様に昇降機(13)の可動部(131)を上昇させることにより、永久磁石(12)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【００４６】
１−２．混合物の処理方法
上記処理装置(１)を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法について説明する。まず、図１に示す様に、スラリー状混合物Ｓの入った容器Ｐを、超音波発生装置(11)の水槽(112)に満たされている水に浸ける。このとき、容器Ｐは、該容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓが水面下に位置するように水槽(112)内の水に浸けられる。
この段階では、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【００４７】
次に、超音波発生装置(11)によって超音波を発生させ、スラリー状混合物Ｓに対して超音波振動を付与する。この超音波振動によって、スラリー状混合物Ｓ中に存在する非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物が激しく振動するので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。
超音波発生装置(11)により超音波が発生している期間中は、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態は維持される。
【００４８】
超音波発生装置(11)を用いて非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させてから、図２に示す様に昇降機(13)の可動部(131)を降下させて、永久磁石(12)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。このとき、スラリー状混合物Ｓには、超音波発生装置(11)によって超音波振動を付与し続ける。
斯くして、スラリー状混合物Ｓには、超音波発生装置(11)によって超音波振動が付与されながら、永久磁石(12)によって磁場が印加されることになる。
【００４９】
永久磁石(12)をスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子と非磁性体粒子はそれぞれ、永久磁石(12)から大きさの異なる磁気力Ｆｍを受けることになる。磁気力Ｆｍは一般的に３次元ベクトルによって表され、磁性体粒子が球形（半径ｂ）である場合、磁気力Ｆｍは式（１）によって表されることになる。ここで、右向きの矢印が上方に付された符号はベクトルであることを意味し、符号Ｍは磁性体粒子の磁化を表し、符号Ｈは永久磁石(12)により発生する外部磁場を表している。又、式（１）中の∇は、ベクトル演算子である。
【００５０】
【数１】
2010084945.tif 000003
【００５１】
そして、上記式（１）を、一方向にのみ外部磁場Ｈが印加された状態で代表させて１次元表示に変換すると、磁気力Ｆｍは式（２）によって表されることになる。
磁性体粒子は、外部磁場Ｈに対して発生する磁化が非磁性体粒子よりも大きいので、式（２）に従って、磁性体粒子は、非磁性体粒子よりも大きな磁気力Ｆｍを受けることになる。よって、磁性体粒子は、非磁性体粒子よりも永久磁石(12)に吸着し易い。
【００５２】
【数２】
2010084945.tif 000004
【００５３】
一方、磁性体粒子及び非磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓ中を移動する場合、磁性体粒子及び非磁性体粒子はそれぞれ、流動媒質である液体からドラッグ力Ｆｄを受けることになる。ドラッグ力Ｆｄは一般的に式（３）によって表される。ここで、符号ＣＤは抗力係数を表し、符号ρは液体の密度を表し、符号Ｖｆは液体の速度を表し、符号Ｓは粒子の基準面積を表している。尚、抗力係数ＣＤはレイノルズ数によって変化する量である。又、基準面積Ｓには、液体が流れる方向に垂直な平面への粒子の投影面積が用いられる。
【００５４】
【数３】
2010084945.tif 000005
【００５５】
ここで、粒子が球形（半径ｂ）であって、且つレイノルズ数ＣＤの値が１０よりも小さい場合には、ドラッグ力Ｆｄを、式（４）によって表すことが出来る。ここで、符号ηは液体の粘性係数を表し、符号Ｖｐは磁性体粒子の速度を表している。
【００５６】
【数４】
2010084945.tif 000006
【００５７】
更に、液体中の粒子は重力と拡散力とを受けるが、重力と拡散力は通常、無視することが出来る。具体的には、粒子の粒子径が小さくて、粒子の重力が、該粒子が液体中で受けるドラッグ力Ｆｄよりも十分に小さい場合には、粒子の重力は無視することが出来る。又、粒子の粒子径が適度に小さい場合には、重力だけでなく粒子の拡散力も無視することが出来る。但し、粒子の粒子径が小さくなり過ぎると、粒子の拡散力は無視することが出来なくなる。
【００５８】
粒子の重力と拡散力とを無視することが出来る場合には、磁性体粒子の内、磁気力Ｆｍがドラッグ力Ｆｄよりも大きくなっている磁性体粒子が、永久磁石(12)の方に引き寄せられて永久磁石(12)の表面に吸着することになる。これにより、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【００５９】
その後、昇降機(13)の可動部(131)を上昇させて、永久磁石(12)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出す。これにより、磁性体粒子はスラリー状混合物Ｓから除去されることになる。このとき、殆どの非磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中に残ったままとなる。
従って、上述した処理方法によれば、スラリー状混合物Ｓ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓ中から磁性体粒子を分離・除去することが出来る。
【００６０】
上述した処理方法を、スラリー状混合物Ｓに対して１回又は複数回繰り返して行うことにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、再利用が可能なスラリーが得られることになる。
【００６１】
又、処理後のスラリーに対して遠心分離を行うことにより、ダイヤモンドや炭化珪素等の粒子と、半導体等から生じた加工粉とを分離して取り出すことが出来、その結果、これらの非磁性体粒子を再利用することが可能となる。
【００６２】
１−３．混合物の処理実験
本願発明者は、第１実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを、２種類のスラリー状混合物Ｓについて確かめた。
【００６３】
［実験１］
＜実験方法＞
実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。このスラリー状混合物Ｓは、粘性アルコールにダイヤモンド粒子が懸濁しているスラリーを用いて、窒化ガリウム等の半導体の表面に対して鉄製の定盤によって研磨加工を施したときに生成されたものである。
【００６４】
本実験では、上記スラリー状混合物Ｓを６０ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込んだ。又、超音波発生装置(11)の出力を５５Ｗとし、発生する超音波の振動数を４０ｋＨｚとした。永久磁石(12)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
【００６５】
そして、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓに対して、超音波発生装置(11)によって超音波振動を付与し、非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させた。その後、スラリー状混合物Ｓに対して超音波振動を与えながら、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に永久磁石(12)を３０秒間浸漬させた。それから、永久磁石(12)をスラリー状混合物Ｓから取り出した。
【００６６】
処理後のスラリー状混合物Ｓを３ｍｌ採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。
そして、本実験では、同じスラリー状混合物Ｓに対して鉄粉の分離・除去を繰り返し５回行うと共に、処理毎に鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図３には、その結果がグラフで示されている。尚、図３では、磁気天秤による測定値（磁気天秤値）を磁気天秤の出力電圧で表わしている。鉄粉の量は出力電圧に比例するものであり、出力電圧が小さいほど鉄粉の量は小さくなる。この出力電圧と鉄粉の量との関係は、以下においても同様である。
【００６７】
又、処理前のスラリー状混合物Ｓと、処理後のスラリー状混合物Ｓ（鉄粉の分離・除去を繰り返し５回行ったもの）とに対して、回転数１５００ｒｐｍで１５分間の遠心分離を施し、スラリー状混合物Ｓから半導体の加工粉を分離・除去した。そして、半導体の加工粉を除去したスラリー状混合物Ｓに対して顕微鏡観察を行った。図４には、磁性体粒子を分離・除去する前のスラリー状混合物Ｓの遠心分離後の観察像が示され、図５には、磁性体粒子を分離・除去した後のスラリー状混合物Ｓの遠心分離後の観察像が示されている。
【００６８】
＜実験結果＞
図３に示されるグラフから、上述した処理を１回行うだけで、処理前には約２．７×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。従って、本実験で用いたスラリー状混合物Ｓに対しては、上述した処理を１回行うだけで、殆どの鉄粉がスラリー状混合物Ｓから取り除かれることがわかる。
【００６９】
又、図４及び図５に示される観察像を比較すれば、処理前のスラリー状混合物Ｓ中には多くの鉄粉（鉄粉と他の介在物との凝集物）が存在するが、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、鉄粉が殆ど残っていないことがわかる。又、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、多くのダイヤモンド粒子が残ったままであることがわかる。
【００７０】
従って、本実施形態に係る処理方法を用いることにより、スラリー状混合物Ｓ中にダイヤモンド粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから鉄粉を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【００７１】
[実験２]
＜実験方法＞
実験対象として、粘性アルコールに炭化珪素の粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。このスラリー状混合物Ｓは、粘性アルコールに炭化珪素の粒子が懸濁しているスラリーを用いて、シリコン等の半導体に対して鉄製のワイヤソーによって切削加工を施したときに生成されたものである。
【００７２】
そして、上記スラリー状混合物Ｓに対して、実験１と同じ条件で同じ処理を５回繰り返し行うと共に、処理を行う毎にスラリー状混合物Ｓに含まれる鉄粉（磁性体粒子）の量を磁気天秤により測定した。図６には、その結果がグラフで示されている。
【００７３】
＜実験結果＞
図６に示されるグラフから、上述した処理を２回行うことにより、処理前には約３．０×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．２×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。従って、粘性アルコールに炭化珪素の粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓについても、本実施形態に係る処理方法が適用可能であることがわかる。
【００７４】
尚、図３と図６のグラフを比べると、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子の量を約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少させるためには、本実験で用いたスラリー状混合物Ｓの方が、実験１で用いたスラリー状混合物Ｓよりも多くの処理回数が必要であることがわかる。これは、本実験で用いたスラリー状混合物Ｓ中の炭化珪素と加工粉（シリコン）と鉄粉とが、実験１で用いたスラリー状混合物Ｓ中のダイヤモンド粒子と加工粉と鉄粉よりも凝集し易いからであると考えられる。
【００７５】
１−４．変形例１
上記処理方法において、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態が、スラリー状混合物Ｓへの超音波振動の付与を停止した後も維持される場合には、超音波の付与を停止してから磁場を印加してもよい。
本変形例に係る処理方法においても、上述した処理方法と同様、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を分離・除去することが出来る。
【００７６】
１−５．変形例２
上記処理方法においては、超音波発生装置(11)を用いてスラリー状混合物Ｓに超音波振動を付与したが、これに替えて、図７に示す様に回転振動発生装置(14)を用いてスラリー状混合物Ｓに対して回転振動を付与してもよい。図７に示す例では、永久磁石(12)は容器Ｐの外周面に取り付けられている。
【００７７】
スラリー状混合物Ｓに回転振動を付与することにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在する非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物が振動するので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。そして、分散した磁性体粒子は、永久磁石(12)からの磁気力Ｆｍを受けて、スラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【００７８】
本願発明者は、上記処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを確かめた。ここで、実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。
【００７９】
本実験では、スラリー状混合物Ｓを２５ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込み、該容器Ｐに対して回転振動発生装置(14)によって回転振動を１分間付与した。ここで、永久磁石(12)には、表面における磁束密度の最大値が０．２Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
そして、処理後のスラリー状混合物Ｓを採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図８には、その結果が示めされている。
【００８０】
又、処理後のスラリー状混合物Ｓに対して、回転数１５００ｒｐｍで１５分間の遠心分離を施し、スラリー状混合物Ｓから半導体の加工粉を分離・除去した。そして、半導体の加工粉を除去したスラリー状混合物Ｓに対して顕微鏡観察を行った。図９には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【００８１】
図８に示されるグラフから、上述した処理を１回行うだけで、処理前には約１．４×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．２×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。従って、本実験で用いたスラリー状混合物Ｓに対しては、本変形例に係る処理を１回行うだけで、殆どの鉄粉がスラリー状混合物Ｓから取り除かれることがわかる。
【００８２】
又、図９に示される観察像から、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、鉄粉が殆ど残っていないことがわかる。又、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、多くのダイヤモンド粒子が残ったままであることがわかる。
【００８３】
１−６．変形例３
上記処理方法においては、超音波発生装置(11)を用いてスラリー状混合物Ｓに超音波振動を付与したが、これに替えて、図１０に示す様に縦振動発生装置(15)を用いてスラリー状混合物Ｓに対して縦振動を付与してもよい。図１０に示す例では、永久磁石(12)はスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが可能であり、該永久磁石(12)は、例えば図１に示す処理装置(１)の様に昇降機(13)の可動部(131)に設置されている。
【００８４】
スラリー状混合物Ｓに縦振動を付与することにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在する非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物が振動するので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。
【００８５】
磁性体粒子の分散後、永久磁石(12)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、分散した磁性体粒子は、永久磁石(12)からの磁気力Ｆｍを受けて、スラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【００８６】
本願発明者は、上記処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを確かめた。ここで、実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。
【００８７】
本実験では、スラリー状混合物Ｓを８０ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込み、該容器Ｐに対して縦振動発生装置(15)によって縦振動を付与した。ここで、永久磁石(12)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
そして、処理後のスラリー状混合物Ｓを採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図１１には、その結果が示めされている。
【００８８】
図１１に示されるグラフから、上述した処理を１回行うだけで、処理前には約１．４×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。従って、本実験で用いたスラリー状混合物Ｓに対しては、本変形例に係る処理を１回行うだけで、殆どの鉄粉がスラリー状混合物Ｓから取り除かれることがわかる。
【００８９】
１−７．変形例４
上記処理方法においては、永久磁石(12)を用いてスラリー状混合物Ｓに磁場を印加していたが、これに替えて超伝導磁石を用いてスラリー状混合物Ｓに対して磁場を印加してもよい。この場合、スラリー状混合物Ｓの処理には、図１２に示す処理装置(３)が用いられる。
図１２に示す処理装置(３)は、超音波発生装置(31)と、超伝導磁石(32)と、フィラメント(33)と、昇降機(34)とを具えている。超音波発生装置(31)は、超音波振動を発生する振動発生部(311)と、振動台(312)と、振動発生部(311)からの超音波振動を振動台(312)に伝達する伝達部材(313)とを具えており、スラリー状混合物Ｓの入った容器Ｐは振動台(312)の上面に設置される。斯くして、振動発生部(311)において発生する超音波振動は、伝達部材(313)及び振動台(312)を介して容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓに伝わることになる。
【００９０】
超伝導磁石(32)は、振動台(312)の上面に設置される容器Ｐの側面壁に近接又は接触するように配置されている。従って、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓに対しては、超伝導磁石(32)によって側方から磁場が印加されることになる。
【００９１】
尚、超伝導磁石(32)によって発生させる外部磁場Ｈの大きさは、磁性体粒子の磁化が飽和する飽和磁場以上であることが好ましい。例えば、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子が鉄粉であって、且つその形状が球形である場合、磁性体粒子の磁化Ｍは、外部磁場Ｈを磁束密度（＝μ０・Ｈ（μ０は真空の透磁率））に換算した値が約０．７Ｔとなるときに飽和するので、超伝導磁石(32)には、磁束密度が約０．７Ｔである外部磁場Ｈを発生させることが出来るものを用いることが好ましい。
超伝導磁石(32)によって飽和磁場以上の大きさを有する外部磁場Ｈを発生させた場合、スラリー状混合物Ｓ中の広い範囲に亘って外部磁場Ｈが及ぶので、上述した永久磁石(12)に比べて、より多くの磁性体粒子に対して、ドラッグ力Ｆｄよりも大きい磁気力Ｆｍが及ぶことになる。
【００９２】
昇降機(34)は、上下に往復移動することが可能な可動部(341)と、可動部(341)を支持する支持台(342)とから構成されており、フィラメント(33)は、可動部(341)から下方に垂らされた棒状部材(331)の先端に設置されている。尚、フィラメント(33)は、磁性体から構成されている。
【００９３】
上記処理装置(３)においては、図１３に示す様に、昇降機(34)の可動部(341)を降下させることにより、フィラメント(33)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図１２に示す様に、昇降機(34)の可動部(341)を上昇させることにより、フィラメント(33)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【００９４】
図１３に示す様にフィラメント(33)をスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、フィラメント(33)は、超伝導磁石(32)によってスラリー状混合物Ｓに印加された磁場中に配置され、これによって磁気フィルタが構成されることになる。その結果、スラリー状混合物Ｓ中の磁場には磁気勾配が発生することになる。この場合、外部磁場Ｈの勾配ｄＨ／ｄｘが大きくなるので、磁性体粒子に及ぶ磁気力Ｆｍも大きくなる（式（２）参照）。従って、粒子径（半径ｂ）が小さい磁性体粒子に対しても、ドラッグ力Ｆｄよりも大きい磁気力Ｆｍが及び易くなる。
【００９５】
上記処理装置(３)を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法について説明する。まず、図１２に示す様に、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを、超音波発生装置(31)の振動台(312)の上面に設置する。
この段階では、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【００９６】
次に、超音波発生装置(31)によって超音波を発生させ、スラリー状混合物Ｓに対して超音波振動を付与する。この超音波振動によって、スラリー状混合物Ｓ中に存在する非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物が激しく振動するので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。
超音波発生装置(31)により超音波を発生している期間中は、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態は維持される。
【００９７】
超音波発生装置(31)によって非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させてから、図１３に示す様に昇降機(34)の可動部(341)を降下させて、フィラメント(33)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。その後、超伝導磁石(32)によってスラリー状混合物Ｓに磁場を印加する。このとき、スラリー状混合物Ｓには、超音波発生装置(31)によって超音波振動を付与し続ける。
斯くして、スラリー状混合物Ｓには、超音波発生装置(31)によって超音波振動が付与されながら、超伝導磁石(32)によってスラリー状混合物Ｓに磁場が印加されることになる。
【００９８】
超伝導磁石(32)によれば、上述したようにスラリー状混合物Ｓ中の広い範囲に亘って磁場が及び、従って半径ｂが小さい磁性体粒子を含む多くの磁性体粒子に対して磁気力Ｆｍが及ぶことになる。よって、処理装置(１)（図１）を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法に比べて、より多くの磁性体粒子がフィラメント(33)の表面に吸着し、その結果、多くの磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【００９９】
その後、超伝導磁石(32)の磁場を弱める。そして、昇降機(34)の可動部(341)を上昇させて、フィラメント(33)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出す。これにより、多くの磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓから除去されることになる。このとき、殆どの非磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中に残ったままとなる。
従って、本変形例に係る処理方法によれば、スラリー状混合物Ｓ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓ中から多くの磁性体粒子を除去することが出来る。
【０１００】
本変形例に係る処理方法を、スラリー状混合物Ｓに対して少なくとも１回実行することにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、再利用が可能なスラリーが得られることになる。
【０１０１】
又、処理後のスラリーに対して遠心分離を行うことにより、ダイヤモンドや炭化珪素等の粒子と、半導体等から生じた加工粉とを分離して取り出すことが出来、その結果、これらの非磁性体粒子を再利用することが可能となる。
【０１０２】
尚、上記処理装置(３)においては、フィラメント(33)を用いてスラリー状混合物Ｓ中の磁場に対して磁気勾配を発生させたが、フィラメント(33)を用いずに、超伝導磁石(32)によって発生させた外部磁場Ｈだけを用いて磁性体粒子に磁気力Ｆｍを及ぼしてもよい。この場合でも、スラリー状混合物Ｓ中の多くの磁性体粒子を分離・除去することが可能である。
但し、上述の如くフィラメント(33)を用いることにより、粒子径の小さな磁性体粒子を除去することが可能になる。
【０１０３】
又、上記処理装置(３)では、フィラメント(33)を用いてスラリー状混合物Ｓ中の磁場に対して磁気勾配を発生させたが、フィラメント(33)に替えて、他の磁気勾配発生手段を採用してもよい。
【０１０４】
１−８．変形例５
上述した第１実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁しているスラリー状混合物Ｓに限らず、２種類の非磁性体粒子又は磁性体粒子が液体中に懸濁している混合物などにも適用することが出来る。即ち、上記処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁している混合物に適用することが出来る。
【０１０５】
上記混合物に対して超音波振動を付与して第１粒子と第２粒子とを混合物中に分散させた後、永久磁石又は超伝導磁石によって混合物に対して磁場を印加すると、第１粒子は、式(５)によって表される磁気力Ｆｍ１を受け、第２粒子は、式（６）によって表される磁気力Ｆｍ２を受けることになる。ここで、第１粒子を半径ｂ１の球形とし、第２粒子を半径ｂ２の球形とした。又、第１及び第２粒子の磁化をそれぞれ符号Ｍ１，Ｍ２によって表している。
【０１０６】
【数５】
2010084945.tif 000007
【数６】
2010084945.tif 000008
【０１０７】
一方、混合物中の第１粒子は、式（７）によって表されるドラッグ力Ｆｄ１を受け、混合物中の第２粒子は、式（８）によって表されるドラッグ力Ｆｄ２を受けることになる。ここで、第１及び第２粒子の速度をそれぞれ符号Ｖｐ１，Ｖｐ２によって表している。
【０１０８】
【数７】
2010084945.tif 000009
【数８】
2010084945.tif 000010
【０１０９】
［磁気力とドラッグ力の調整］
そこで、磁気力Ｆｍ１，Ｆｍ２とドラッグ力Ｆｄ１，Ｆｄ２の大小関係を調整することにより、第１粒子と第２粒子との分離が可能となる。
【０１１０】
＜第１の例＞
第１粒子と第２粒子とが同一種の粒子（磁性体粒子又は非磁性体粒子）であって、両粒子の体積が互いに異なっている場合について説明する。
この場合、外部磁場Ｈと液体（流動媒質）の速度Ｖｆを調整することにより、第１粒子が受ける磁気力Ｆｍ１をドラッグ力Ｆｄ１より大きくすると共に、第２粒子が受ける磁気力Ｆｍ２をドラッグ力Ｆｄ２より小さくする（Ｆｍ１＞Ｆｄ１，Ｆｄ２＞Ｆｍ２）。
【０１１１】
これにより、第１粒子は、磁気力Ｆｍ１を受けることによってドラッグ力Ｆｄ１に抗して混合物中の所定の位置（永久磁石の表面等）に留まり、第２粒子は、液体（流動媒質）から受けるドラッグ力Ｆｄ２によって該所定の位置から流されることになる。従って、第１粒子と第２粒子とが分離されることになる。
【０１１２】
第１粒子が受ける磁気力Ｆｍ１が、第２粒子が受ける磁気力Ｆｍ２より大きい場合（Ｆｍ１＞Ｆｍ２の場合）には、液体（流動媒質）が静止していて第１及び第２粒子のドラッグ力Ｆｄ１，Ｆｄ２が何れも０になっている場合であっても、重力を利用することによって混合物から第１粒子又は第２粒子のみを分離することが出来る。
【０１１３】
＜第２の例＞
第１粒子と第２粒子とが異種の粒子（磁性体粒子又は非磁性体粒子）であって、両粒子の体積が互いに等しい場合について説明する。
この場合、第１粒子が受けるドラッグ力Ｆｄ１と第２粒子が受けるドラッグ力Ｆｄ２が互いに等しくなるので、外部磁場Ｈを調整することにより、第１粒子が受ける磁気力Ｆｍ１をドラッグ力Ｆｄ１より大きくすると共に、第２粒子が受ける磁気力Ｆｍ２をドラッグ力Ｆｄ１より小さくする（Ｆｍ１＞Ｆｄ１（＝Ｆｄ２）＞Ｆｍ２）。
【０１１４】
これにより、第１粒子は、磁気力Ｆｍ１を受けることによってドラッグ力Ｆｄ１に抗して混合物中の所定の位置（永久磁石の表面等）に分離され、第２粒子は、液体（流動媒質）から受けるドラッグ力Ｆｄ２によって該所定の位置から流されることになる。従って、第１粒子と第２粒子とが分離されることになる。
【０１１５】
［磁場又は磁気勾配の調整］
第１粒子と第２粒子とが磁化が同じ同一種の粒子（磁性体粒子又は非磁性体粒子）であって、両粒子の体積が互いに異なっている場合には、外部磁場Ｈを混合物中の位置に対して変化させることにより、体積が大きい方の粒子には、外部磁場Ｈ又は磁気勾配が小さい位置でも大きな磁気力が働くが、体積が小さい方の粒子には、外部磁場Ｈ又は磁気勾配が大きい位置でのみ大きな磁気力が働くことになる。よって、第１粒子と第２粒子とは互いに異なる位置に分離されることになる。
【０１１６】
又、第１粒子と第２粒子とが磁化の異なる同一種又は異類の粒子（例えば、磁化の異なる２つの常磁性体粒子、磁化の異なる２つの磁性体粒子、常磁性体粒子と磁性体粒子、常磁性体粒子と反磁性体粒子等）であって、両粒子の体積が互いに等しい場合には、第１粒子の磁化Ｍ１と第２粒子の磁化Ｍ２との差を利用して、第１粒子と第２粒子とを分離することが出来る。
ここで、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である場合には、磁場が所定値以上になると、第１及び第２粒子の磁化は飽和することになる。そこで、第１及び第２粒子の磁化が飽和している場合には、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して、第１粒子と第２粒子とを分離する。
【０１１７】
更に、混合物中に複数種の磁性体粒子及び非磁性体粒子が含まれていて、それらの体積が互いに異なる場合には、これらの粒子の体積や磁化に合わせて磁場や磁気勾配を調整することにより、複数種の磁性体粒子及び非磁性体粒子をそれぞれ分離することが可能となる。
【０１１８】
［混合物の処理実験］
本願発明者は、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である場合について、上述の如く第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることを実験により確かめた。
【０１１９】
＜実験方法＞
実験装置として、図３８に示す様に、スラリー状混合物Ｓが流れる流路(161)と、超伝導磁石(162)と、磁気フィルタ(163)とを具えている装置を用いた。ここで、該実験装置においては、超伝導磁石(162)の間に流路(161)の一部が介在すると共に、該超伝導磁石(162)の間の位置にて流路(161)内に磁気フィルタが配置されている。尚、図示していないが、該実験装置は、流路(161)内を流れるスラリー状混合物Ｓを分散させるための分散手段、例えば超音波発生装置等を更に具えており、従って、流路(161)内には、分散処理が施されたスラリー状混合物Ｓが流れることになる。
【０１２０】
又、実験対象として、アトマイズ法により作製されたステンレス粉であって粒子全体が十分にマルテンサイト変態した第１粒子と、アトマイズ法により作製されたステンレス粉であって粒子が部分的にマルテンサイト変態した第２粒子とが、粘度が１Ｐａ・ｓ程度のポリビニルアルコール中に懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。ここで、第１粒子と第２粒子は何れも、粒径が約３０μｍである。又、第１粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が７０〜８０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度であり、第２粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が１０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度である。
【０１２１】
本実験では、磁気フィルタ(163)として、線径が約０．３ｍｍのメッシュを用いた。又、上記スラリー状混合物Ｓに分散処理を施すと共に超伝導磁石(162)によって２Ｔ程度の磁場を発生させながら、流路(161)内にスラリー状混合物Ｓを３ｍｍ／ｓの流速で流した。そして、流路(161)から排出される処理後のスラリー状混合物Ｓを採取し、その中に含まれる第１粒子と第２粒子の量を磁気天秤により測定し、処理前のスラリー状混合物Ｓに含まれていた第１粒子及び第２粒子に対する処理後のスラリー状混合物Ｓに含まれている第１粒子及び第２粒子の重量の割合（分離率）をそれぞれ求めた。
【０１２２】
＜実験結果＞
実験の結果、第１粒子の分離率は０〜５％であり、第２粒子の分離率は９８〜１００％であった。第１粒子の分離率が著しく小さい理由として、超伝導磁石(162)によって生じた磁場内を第１粒子と第２粒子とが通過するとき、飽和磁化が大きい第１粒子には大きな磁気力が働き、これにより第１粒子が超伝導磁石(162)により捕捉されたことが考えられる。一方、第２粒子の分離率が著しく大きい理由として、飽和磁化が小さい第２粒子には小さな磁気力しか働かないため、殆どの第２粒子が、超伝導磁石(162)によって生じた磁場内を通過して流路(161)から排出されたことが考えられる。
【０１２３】
これにより、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である場合について、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることが確かめられた。
【０１２４】
２．第２実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、例えば、非磁性体粒子が液体（流動媒質）中に懸濁したスラリーに磁性体粒子が混入しているスラリー状混合物Ｓに適用することが出来る。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、スラリー状混合物Ｓを処理する態様について説明する。
【０１２５】
２−１．混合物の処理装置
本実施形態に係る処理方法は、図１４に示す処理装置(２)を用いて実施される。処理装置(２)は、攪拌装置(21)と、永久磁石(22)と、昇降機(23)とを具えている。昇降機(23)は、上下に往復移動することが可能な２つの可動部(231)(232)と、両可動部(231)(232)を支持する支持台(233)とから構成されている。
【０１２６】
攪拌装置(21)は、攪拌翼(211)と、該攪拌翼(211)を回転させるモータ(212)とから構成されており、攪拌装置(21)は、攪拌翼(211)を下方に向けて昇降機(23)の可動部(231)に設置されている。
【０１２７】
上記処理装置(２)においては、スラリー状混合物Ｓの入った容器Ｐを攪拌装置(21)の下方位置に設置した後、図１５に示す様に昇降機(23)の可動部(231)を降下させることにより、攪拌装置(２)の攪拌翼(211)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図１４に示す様に昇降機(23)の可動部(231)を上昇させることにより、攪拌装置(21)の攪拌翼(211)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【０１２８】
永久磁石(22)は、昇降機(23)の可動部(232)から下方に垂らされた棒状部材(221)の先端に設置されている。尚、永久磁石(22)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【０１２９】
上記処理装置(２)においては、スラリー状混合物Ｓの入った容器Ｐが永久磁石(22)の下方位置に設置されている場合に、図１６に示す様に昇降機(23)の可動部(232)を降下させることにより、永久磁石(22)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図１４に示す様に昇降機(23)の可動部(232)を上昇させることにより、永久磁石(22)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【０１３０】
２−２．混合物の処理方法
上記処理装置(２)を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法について説明する。まず、図１４に示す様に、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを、攪拌装置(21)及び永久磁石(22)の下方位置に設置する。
この段階では、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【０１３１】
次に、図１５に示す様に昇降機(23)の可動部(231)を降下させて、攪拌装置(21)の攪拌翼(211)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。そして、攪拌装置(２)のモータ(212)を駆動して攪拌翼(211)を回転させる。これにより、スラリー状混合物Ｓは攪拌翼(211)によって攪拌されることになるので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。
攪拌装置(２)によりスラリー状混合物Ｓを攪拌している期間中は、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態は維持される。
【０１３２】
攪拌装置(21)によって非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させてから、図１６に示す様に昇降機(23)の可動部(232)を降下させて、永久磁石(22)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。このとき、攪拌装置(21)によってスラリー状混合物Ｓを攪拌し続ける。
斯くして、スラリー状混合物Ｓは攪拌装置(21)によって攪拌されながら、該スラリー状混合物Ｓには永久磁石２２によって磁場が印加されることになる。
【０１３３】
永久磁石(22)をスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子は、永久磁石(22)からの磁気力Ｆｍを受けて永久磁石(22)の表面に吸着し、その結果、磁性体粒子はスラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【０１３４】
その後、昇降機(23)の可動部(232)を上昇させて、永久磁石(22)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出す。これにより、磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓから除去されることになる。このとき、殆どの非磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中に残ったままとなる。
従って、上述した処理方法によれば、スラリー状混合物Ｓ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓ中から磁性体粒子を除去することが出来る。
【０１３５】
上述した処理方法を、スラリー状混合物Ｓに対して１回又は複数回繰り返すことにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、再利用が可能なスラリーが得られることになる。
【０１３６】
又、処理後のスラリーに対して遠心分離を行うことにより、ダイヤモンドや炭化珪素等の粒子と、半導体等から生じた加工粉とを分離して取り出すことが出来、その結果、これらの非磁性体粒子を再利用することが可能となる。
【０１３７】
２−３．混合物の処理実験
本願発明者は、第２実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを確かめた。
【０１３８】
＜実験方法＞
実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。
本実験では、上記スラリー状混合物Ｓを３００ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込んだ。又、攪拌装置(21)の攪拌翼(211)の回転数を５００ｒｐｍとした。永久磁石(22)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
【０１３９】
そして、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓを攪拌装置(21)によって攪拌し、非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させた。その後、スラリー状混合物Ｓを攪拌しながら、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に永久磁石(22)を３０秒間浸漬させた。それから、永久磁石(22)をスラリー状混合物Ｓから取り出した。
【０１４０】
その後、処理後のスラリー状混合物Ｓを５ｍｌ採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。
そして、本実験では、同じスラリー状混合物Ｓに対して鉄粉の分離・除去を繰り返し５回行うと共に、処理毎に鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図１７には、その結果がグラフＡで示されている。尚、図１７には、第１実施形態に係る処理方法を用いて行った処理実験の結果であるグラフＢ（図３）も、比較のために載せている。
【０１４１】
又、処理後のスラリー状混合物Ｓ（鉄粉の分離・除去を繰り返し５回行ったもの）に対して、回転数１５００ｒｐｍで１５分間の遠心分離を施し、スラリー状混合物Ｓから半導体の加工粉を分離・除去した。そして、半導体の加工粉を除去したスラリー状混合物Ｓに対して顕微鏡観察を行った。図１８には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【０１４２】
＜実験結果＞
図１７に示されるグラフＡから、上述した処理を３回行うことにより、処理前には約２．１×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。又、図１８に示される観察像から、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、鉄粉が殆ど残っていないことがわかる。又、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、多くのダイヤモンド粒子が残ったままであることがわかる。
従って、本実施形態に係る処理方法を用いることにより、スラリー状混合物Ｓ中にダイヤモンド粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから鉄粉を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【０１４３】
尚、図１７に示されるグラフＡとグラフＢとを比べると、本実験のようにスラリー状混合物Ｓを攪拌したときよりも、スラリー状混合物Ｓに対して超音波振動を付与したときの方が、少ない処理回数で、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子の量が約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。これは、スラリー状混合物Ｓを攪拌するよりも、スラリー状混合物Ｓに対して超音波振動を付与した方が、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり易く、従って非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物がほぐれ易くなっているからであると考えられる。
【０１４４】
２−４．変形例
上記処理方法において、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態が、スラリー状混合物Ｓの攪拌を停止した後も維持される場合には、攪拌を停止してから磁場を印加してもよい。
【０１４５】
又、第１実施形態の変形例４において説明したのと同様、本実施形態においても、永久磁石(22)に替えて超伝導磁石を用いてスラリー状混合物Ｓに磁場を印加してもよい。
【０１４６】
更に、第１実施形態の変形例５において説明したのと同様、本実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁しているスラリー状混合物Ｓに限らず、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁している混合物に適用することが出来る。
【０１４７】
３．第３実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、例えば、非磁性体粒子が液体（流動媒質）中に懸濁したスラリーに磁性体粒子が混入しているスラリー状混合物Ｓに適用することが出来る。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、スラリー状混合物Ｓを処理する態様について説明する。
【０１４８】
３−１．混合物の処理装置
本実施形態に係る処理方法は、図１９に示す処理装置(４)を用いて実施される。処理装置(４)は、気泡発生装置(41)と、永久磁石(42)と、昇降機(43)とを具えている。気泡発生装置(41)は、先端部に複数の通気孔が形成されているチューブ(411)と、該チューブ(411)内に空気を送り込んで前記通気孔から空気を押し出すポンプ(412)とから構成されている。
【０１４９】
気泡発生装置(41)のチューブ(411)の先端部は、容器Ｐ内に配置されており、該先端部に形成されている通気孔から押し出される空気によって、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ内に気泡Ｂが発生することになる。
【０１５０】
昇降機(43)は、上下に往復移動することが可能な可動部(431)と、可動部(431)を支持する支持台(432)とから構成され、永久磁石(42)は、可動部(431)から下方に垂らされた棒状部材(421)の先端に設置されている。尚、永久磁石(42)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【０１５１】
上記処理装置(４)においては、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを永久磁石(42)の下方位置に設置した後、図２０に示す様に昇降機(43)の可動部(431)を降下させることにより、永久磁石(42)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図１９に示す様に昇降機(43)の可動部(431)を上昇させることにより、永久磁石(42)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【０１５２】
３−２．混合物の処理方法
上記処理装置(４)を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法について説明する。まず、図１９に示す様に、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを、永久磁石(42)の下方位置に設置する。
この段階では、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【０１５３】
次に、気泡発生装置(41)を駆動することによって、図１９に示す如くスラリー状混合物Ｓ内に気泡Ｂを発生させる。発生した気泡Ｂによって、スラリー状混合物Ｓ中に存在する非磁性体粒子と磁性体粒子との凝集物が揺り動かされるので、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて非磁性体粒子と磁性体粒子とがスラリー状混合物Ｓ中に分散することになる。
気泡発生装置(41)により気泡Ｂを発生している期間中は、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態は維持される。
【０１５４】
気泡発生装置(41)によって非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させてから、図２０に示す様に昇降機(43)の可動部(431)を降下させて、永久磁石(42)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。このとき、気泡発生装置(41)によってスラリー状混合物Ｓ内に気泡Ｂを発生させ続ける。
【０１５５】
永久磁石(42)をスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子は、永久磁石(42)の磁気力Ｆｍを受けて永久磁石(42)の表面に吸着し、その結果、磁性体粒子はスラリー状混合物Ｓ中の１箇所に分離されることになる。
【０１５６】
その後、昇降機(43)の可動部(431)を上昇させて、永久磁石(42)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出す。これにより、磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓから除去されることになる。このとき、殆どの非磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中に残ったままとなる。
従って、上述した処理方法によれば、スラリー状混合物Ｓ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓ中から磁性体粒子を除去することが出来る。
【０１５７】
上述した処理方法を、スラリー状混合物Ｓに対して１回又は複数回繰り返すことにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、再利用が可能なスラリーが得られることになる。
【０１５８】
又、処理後のスラリーに対して遠心分離を行うことにより、ダイヤモンドや炭化珪素等の粒子と、半導体等から生じた加工粉とを分離して取り出すことが出来、その結果、これらの非磁性体粒子を再利用することが可能となる。
【０１５９】
３−３．混合物の処理実験
本願発明者は、第３実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを確かめた。
【０１６０】
＜実験方法＞
実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。
本実験では、上記スラリー状混合物Ｓを６００ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込んだ。又、永久磁石(42)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
【０１６１】
そして、気泡発生装置(41)によってスラリー状混合物Ｓ内に気泡Ｂを発生させ、非磁性体粒子と磁性体粒子とをスラリー状混合物Ｓ中に分散させた。その後、スラリー状混合物Ｓ内に気泡Ｂを発生させながら、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に永久磁石(42)を３０秒間浸漬させた。それから、永久磁石(42)をスラリー状混合物Ｓから取り出した。
【０１６２】
その後、処理後のスラリー状混合物Ｓを採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。
そして、本実験では、同じスラリー状混合物Ｓに対して鉄粉の分離・除去を繰り返し３回行うと共に、処理毎に鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図２１には、その結果が示されている。
【０１６３】
又、処理後のスラリー状混合物Ｓ（鉄粉の分離・除去を繰り返し３回行ったもの）に対して、回転数１５００ｒｐｍで１５分間の遠心分離を施し、スラリー状混合物Ｓから半導体の加工粉を分離・除去した。そして、半導体の加工粉を除去したスラリー状混合物Ｓに対して顕微鏡観察を行った。図２２には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【０１６４】
＜実験結果＞
図２１に示されるグラフから、上述した処理を３回行うことにより、処理前には約１．５×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．１×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。又、図２２に示される観察像から、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、鉄粉が殆ど残っていないことがわかる。又、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、多くのダイヤモンド粒子が残ったままであることがわかる。
従って、本実施形態に係る処理方法を用いることにより、スラリー状混合物Ｓ中にダイヤモンド粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから鉄粉を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【０１６５】
３−４．変形例
上記処理方法において、非磁性体粒子と磁性体粒子の分散状態が、気泡Ｂの発生を停止した後も維持される場合には、気泡発生装置(41)を停止してから磁場を印加してもよい。
【０１６６】
又、第１実施形態の変形例４において説明したのと同様、本実施形態においても、永久磁石(42)に替えて超伝導磁石を用いてスラリー状混合物Ｓに磁場を印加してもよい。
【０１６７】
更に、第１実施形態の変形例５において説明したのと同様、本実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁しているスラリー状混合物Ｓに限らず、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁している混合物に適用することが出来る。
【０１６８】
４．第４実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、例えば、非磁性体粒子が液体（流動媒質）中に懸濁したスラリーに磁性体粒子が混入しているスラリー状混合物Ｓに適用することが出来る。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、スラリー状混合物Ｓを処理する態様について説明する。
【０１６９】
４−１．混合物の処理装置
本実施形態に係る処理方法は、図２３に示す処理装置(５)を用いて実施される。処理装置(５)は、モータ(51)と、永久磁石(52)と、昇降機(53)とを具えている。
【０１７０】
昇降機(53)は、上下に往復移動することが可能な可動部(531)と、可動部(531)を支持する支持台(532)とから構成され、モータ(51)は可動部(531)に設置されている。モータ(51)の回転軸には、下方に垂らされた棒状部材(521)が連結されており、永久磁石(52)は該棒状部材(521)の先端に設置されている。従って、モータ(51)が回転することにより、永久磁石(52)が回転することになる。尚、永久磁石(52)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【０１７１】
上記処理装置(５)においては、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを永久磁石(52)の下方位置に設置した後、図２４に示す様に昇降機(53)の可動部(531)を降下させることにより、永久磁石(52)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることが出来る。
一方、図２３に示す様に昇降機(53)の可動部(531)を上昇させることにより、永久磁石(52)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出すことが出来る。
【０１７２】
４−２．混合物の処理方法
上記処理装置(５)を用いてスラリー状混合物Ｓを処理する方法について説明する。まず、図２３に示す様に、スラリー状混合物Ｓが入った容器Ｐを、永久磁石(52)の下方位置に設置する。
この段階では、スラリー状混合物Ｓ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【０１７３】
次に、モータ(51)を駆動することによって永久磁石(52)を回転させる。そして、図２４に示す如く、永久磁石(52)を回転させながら、昇降機(53)の可動部(531)を降下させて、永久磁石(52)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させる。
【０１７４】
永久磁石(52)をスラリー状混合物Ｓ中に浸漬させることにより、スラリー状混合物Ｓ中の磁性体粒子と非磁性体粒子はそれぞれ、永久磁石(52)から大きさの異なる磁気力Ｆｍを受け、該磁気力によって凝集物は永久磁石(52)の表面に吸着することになる。
【０１７５】
ここで、永久磁石(52)は回転しているので、永久磁石(52)の表面に吸着した凝集物も回転し、これにより凝集物には液体（流動媒質）との間の剪断力が働くことになる。凝集物中の磁性体粒子は、大きな磁気力Ｆｍを永久磁石(52)から受けるので、該永久磁石(52)に吸着し易く、従って剪断力に抗して永久磁石(52)の表面に留まろうとする。一方、凝集物中の非磁性体粒子は、永久磁石(52)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、永久磁石(73)に吸着し難く、従って剪断力によって永久磁石(52)の表面から振り落とされることになる。従って、混合粉体Ｍ中の凝集物は永久磁石(52)の表面にてほぐされて、磁性体粒子が、スラリー状混合物Ｓ中の永久磁石(52)の表面に分離されることになる。
【０１７６】
その後、モータ(51)の回転を停止させる。そして、昇降機(53)の可動部(531)を上昇させて、永久磁石(52)を容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓから取り出す。これにより、磁性体粒子がスラリー状混合物Ｓから除去されることになる。このとき、殆どの非磁性体粒子は、スラリー状混合物Ｓ中に残ったままとなる。
従って、上述した処理方法によれば、スラリー状混合物Ｓ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓ中から磁性体粒子を除去することが出来る。
【０１７７】
上述した処理方法を、スラリー状混合物Ｓに対して１回又は複数回繰り返すことにより、スラリー状混合物Ｓ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、再利用が可能なスラリーが得られることになる。
【０１７８】
又、処理後のスラリーに対して遠心分離を行うことにより、ダイヤモンドや炭化珪素等の粒子と、半導体等から生じた加工粉とを分離して取り出すことが出来、その結果、これらの非磁性体粒子を再利用することが可能となる。
【０１７９】
４−３．混合物の処理実験
本願発明者は、第４実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、スラリー状混合物Ｓ中に非磁性体粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを確かめた。
【０１８０】
＜実験方法＞
実験対象として、粘性アルコールにダイヤモンド粒子と半導体の加工粉と鉄粉（磁性体粒子）とが懸濁しているスラリー状混合物Ｓを用いた。
本実験では、上記スラリー状混合物Ｓを１５０ｍｌだけ容器Ｐに注ぎ込んだ。又、永久磁石(52)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。
【０１８１】
そして、モータ(51)によって永久磁石(52)を回転させながら、容器Ｐ内のスラリー状混合物Ｓ中に永久磁石(52)を３０秒間浸漬させた。それから、永久磁石(52)をスラリー状混合物Ｓから取り出した。
【０１８２】
その後、処理後のスラリー状混合物Ｓを５ｍｌ採取し、その中に含まれる鉄粉の量を磁気天秤により測定した。図２５には、その結果が示されている。
【０１８３】
又、処理後のスラリー状混合物Ｓに対して、回転数１５００ｒｐｍで１５分間の遠心分離を施し、スラリー状混合物Ｓから半導体の加工粉を分離・除去した。そして、半導体の加工粉を除去したスラリー状混合物Ｓに対して顕微鏡観察を行った。図２６には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【０１８４】
＜実験結果＞
図２５に示されるグラフから、上述した処理を１回行うだけで、処理前には約１．５×１０−４Ｖに相当する量だけ含まれていた鉄粉が、約０．２×１０−４Ｖに相当する量まで減少することがわかる。又、図２６に示される観察像から、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、鉄粉が殆ど残っていないことがわかる。又、処理後のスラリー状混合物Ｓ中には、多くのダイヤモンド粒子が残ったままであることがわかる。
従って、従って、本実施形態に係る処理方法を用いることにより、スラリー状混合物Ｓ中にダイヤモンド粒子を残したまま、スラリー状混合物Ｓから鉄粉を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【０１８５】
４−４．変形例
上記処理方法において、第１実施形態の変形例４において説明したのと同様、永久磁石(52)に替えて超伝導磁石を用いてスラリー状混合物Ｓに磁場を印加してもよい。
【０１８６】
又、第１実施形態の変形例５において説明したのと同様、本実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁しているスラリー状混合物Ｓに限らず、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが液体（流動媒質）中に懸濁している混合物に適用することが出来る。
【０１８７】
５．第５実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、特に流動媒質が水系の媒質である混合物に適用されるものである。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、非磁性体粒子を含有する水系の媒質に磁性体粒子が混入している混合物Ｗを処理する態様について説明する。
【０１８８】
５−１．混合物の処理装置
本実施形態に係る処理方法は、図２７に示す処理装置(６)を用いて実施される。処理装置(６)は、液体輸送装置(61)と、永久磁石(62)と、超音波発生装置(63)と、磁性体からなる耐食性を有するフィラメント(64)とを具えている。液体輸送装置(61)は、一端が容器Ｐ内の混合物Ｗに浸けられた液体流路(611)と、液体流路(611)の一端から混合物Ｗを汲み上げて液体流路(611)内に混合物Ｗを流すポンプ(612)とから構成されている。
【０１８９】
超音波発生装置(63)は、超音波を発生する振動部(631)と、振動部(631)が底面に配備された水槽(632)とから構成されている。水槽(632)は、所定の高さまで水によって満たされており、水槽(632)内の水には、混合物Ｗの入った容器Ｐが浸けられている。斯くして、振動部(631)において発生する超音波振動は、水を介して容器Ｐ内の混合物Ｗに伝わることになる。
【０１９０】
永久磁石(62)は、液体流路(611)の側面の内、一部の領域に設置されており、液体流路(611)内には、永久磁石(62)と対向する位置にフィラメント(64)が配置されている。そして、永久磁石(62)とフィラメント(64)とによって、磁気フィルタが構成されている。
【０１９１】
５−２．混合物の処理方法
本実施形態に係る処理方法について説明する。まず、非磁性体粒子を含有する水系の媒質に磁性体粒子が混入した混合物Ｗを用意する。この段階では、混合物Ｗ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【０１９２】
次に、混合物Ｗに酸性又はアルカリ性の水溶液を加えることにより、混合物Ｗ中の水素イオン指数（ｐＨ）を調整し、これによって混合物Ｗ中の非磁性体粒子と磁性体粒子の表面のゼータ電位をそれぞれ調整する。
【０１９３】
具体的には、混合物ＷのｐＨを、非磁性体粒子の等電点におけるｐＨの値ｐ１及び磁性体粒子の等電点におけるｐＨの値ｐ２の何れの値よりも小さく又は大きくなる様に調整する。このとき、混合物ＷのｐＨは、混合物Ｗ中の粒子（磁性体粒子及び非磁性体粒子）が溶解しない値に調整される。
【０１９４】
混合物Ｗに酸性の水溶液を加えることによって、混合物ＷのｐＨを値ｐ１及び値ｐ２の何れの値よりも小さくなる様に調整した場合、非磁性体粒子及び磁性体粒子は何れも正に帯電し、これにより非磁性体粒子と磁性体粒子との間には反発力が発生することになる。
或いは、混合物Ｗにアルカリ性の水溶液を加えることによって、混合物ＷのｐＨを値ｐ１及び値ｐ２の何れの値よりも大きくなる様に調整した場合、非磁性体粒子及び磁性体粒子は何れも負に帯電し、これにより非磁性体粒子と磁性体粒子との間には反発力が発生することになる。
【０１９５】
従って、非磁性体粒子と磁性体粒子との間に発生する反発力により、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれ易い状態となる。
【０１９６】
混合物Ｗ中に凝集剤が含まれている場合には、所定の範囲（下限値ｐ３〜上限値ｐ４）内のｐＨにおいて非磁性体粒子と磁性体粒子とがフロック化することになる。従って、混合物ＷのｐＨを値ｐ１及び値ｐ２の何れの値よりも小さくする場合には、更に混合物ＷのｐＨを、フロック化する上記所定の範囲の下限値ｐ３よりも小さくなる様に調整して、非磁性体粒子と磁性体粒子とのフロック化を防止する必要がある。
一方、混合物ＷのｐＨを値ｐ１及び値ｐ２の何れの値よりも大きくする場合には、更に混合物ＷのｐＨを、フロック化する上記所定の範囲の上限値ｐ４よりも大きくなる様に調整して、非磁性体粒子と磁性体粒子とのフロック化を防止する必要がある。
【０１９７】
混合物ＷのｐＨを調整した後、ｐＨ調整後の混合物Ｗを、装置(６)の水槽(632)内の水に浸けられている容器Ｐに注ぎ込む。そして、超音波発生装置(63)によって超音波を発生させ、混合物Ｗに対して超音波振動を付与する。この超音波振動によって、ｐＨ調整によってほぐれ易い状態になっている凝集物がほぐれて、これにより非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合物Ｗ中に分散することになる。
【０１９８】
超音波発生装置(63)によって非磁性体粒子と磁性体粒子とを混合物Ｗ中に分散させてから、流体輸送装置(61)を駆動して、容器Ｐ内の混合物Ｗを汲み上げて液体流路(611)内に混合物Ｗを流す。
これにより、混合物Ｗは、液体流路(611)内に配備されているフィラメント(64)に到達し、混合物Ｗ中の磁性体粒子と非磁性体粒子はそれぞれ、フィラメント(64)から大きさの異なる磁気力Ｆｍを受けることになる。ここで、混合物Ｗ中の磁性体粒子は、大きな磁気力Ｆｍをフィラメント(64)から受けるので、フィラメント(64)の表面に吸着することになる。一方、混合物Ｗ中の非磁性体粒子は、フィラメント(64)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、フィラメント(64)の表面に吸着し難く、従ってフィラメント(64)が配置されている位置を通過して、流体流路(611)の他端から排出されることになる。
【０１９９】
従って、上述した処理方法によれば、混合物Ｗ中に殆どの非磁性体粒子を残したまま、混合物Ｗ中から磁性体粒子を除去することが出来る。
【０２００】
上述した処理方法を、混合物Ｗに対して１回又は複数回繰り返すことにより、混合物Ｗ中に存在していた磁性体粒子の殆どが分離・除去され、その結果、非磁性体粒子の再利用が可能となる。
【０２０１】
５−３．混合物の処理実験
本願発明者は、第５実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、混合物Ｗ中に非磁性体粒子を残したまま、混合物Ｗから磁性体粒子を取り除くことが出来ることを、２種類の混合物について確かめた。
【０２０２】
［実験１］
＜実験方法＞
実験対象として、水系の媒体にセリア粒子（非磁性体粒子）とマグへマイト粉（磁性体粒子）とが懸濁した混合物Ｗを用いた。
セリア粒子の等電点でのｐＨは約７．２であり、マグヘマイト粉の等電点でのｐＨは７〜８程度である。そこで本実験では、上記混合物Ｗに硝酸を加えることにより、混合物ＷのｐＨを３に調整した。
【０２０３】
又、永久磁石(62)には、表面磁束密度が０．５Ｔ程度のものを用いた。液体流路(611)内を流れる混合物Ｗの流速を０．１５ｍ／ｓとした。フィラメント(64)には、線径が０．６ｍｍのものを用いた。
【０２０４】
上記条件の下で本実施形態に係る処理方法を用いて混合物Ｗの処理を行った後、処理後の混合物Ｗを採取し、その中に含まれるマグヘマイト粉の量を磁気天秤により測定した。又、処理後の混合物Ｗに対して顕微鏡観察を行った。図２８には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。尚、処理後の混合物Ｗの観察像と比較するため、処理前の混合物Ｗ（ｐＨ９）及びｐＨを調整して超音波振動を付与した後の混合物Ｗ（ｐＨ３）についても、それぞれ顕微鏡観察を行った。図２９及び図３０には、これらの顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【０２０５】
＜実験結果＞
磁気天秤による測定の結果、上記処理方法によれば、処理前には−０．０９８×１０−５Ｖに相当する量だけ含まれていたマグヘマイト粉が、−０．１１７×１０−５Ｖに相当する量まで減少することがわかった。尚、本実験では、流動媒質として水を用いており、マグヘマイト粉を含まない水だけを磁気天秤により測定した場合、磁気天秤の出力電圧は約−０．１１７×１０−５Ｖとなる。よって、磁気天秤の出力電圧が−０．１１７×１０−５Ｖに近いほど、マグヘマイト粉の量が少ないことを表している。
【０２０６】
図２８及び図２９に示される観察像を比較することにより、混合物Ｗ中に存在していたマグヘマイト粉は、上述した処理によりその殆どが分離・除去されたことがわかる。又は、処理後の混合物Ｗ中には、多くのセリア粒子が残ったままであることがわかる。
更に、図３０に示される観察像から、ｐＨ調整を行った後に超音波振動を付与することにより、混合物Ｗ中の凝集物がほぐれて、セリア粒子とマグヘマイト粉とが混合物Ｗ中に分散していることがわかる。
【０２０７】
従って、水系の媒体にセリア粒子（非磁性体粒子）とマグへマイト粉（磁性体粒子）とが懸濁した混合物Ｗに対して本実施形態に係る処理方法を用いることにより、混合物Ｗ中にセリア粒子（非磁性体粒子）を残したまま、混合物Ｗからマグヘマイト粉（磁性体粒子）を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【０２０８】
［実験２］
＜実験方法＞
実験対象として、水系の媒体にアルミナ粒子（非磁性体粒子）とマグネタイト粉（磁性体粒子）とが懸濁すると共に、該媒体に硫酸バンド（凝集剤）が添加されている混合物Ｗを用いた。
アルミナ粒子の等電点でのｐＨは約９であり、マグネタイト粉の等電点でのｐＨは５〜６．５程度である。又、硫酸バンドによりフロック化が発生するｐＨの範囲は約５〜８である。そこで本実験では、上記混合物Ｗに硝酸を加えることにより、混合物ＷのｐＨを３に調整した。
【０２０９】
本実験では、上記処理装置(５)を用いずに、ｐＨ調整後の混合物Ｗをバイアル瓶に入れ、バイアル瓶内の混合物Ｗを攪拌した後、超伝導磁石によってバイアル瓶内にて混合物Ｗ中の磁性体粒子を沈降させた。
そして、処理後の混合物Ｗの上澄み液を採取し、その中に含まれるマグネタイト粉の量を磁気天秤により測定した。又、処理後の混合物Ｗに対して顕微鏡観察を行った。図３１には、顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。尚、処理後の混合物Ｗの観察像と比較するため、処理前の混合物Ｗ（ｐＨ７）及びｐＨ調整後であってマグネタイト粉を分離・除去する前の混合物Ｗ（ｐＨ３）についても、それぞれ顕微鏡観察を行った。図３２及び図３３には、これらの顕微鏡観察によって得られた観察像が示されている。
【０２１０】
＜実験結果＞
磁気天秤による測定の結果、上記処理方法によれば、処理前には０．３３１×１０−５Ｖに相当する量だけ含まれていたマグネタイト粉が、−０．１１２×１０−５Ｖに相当する量まで減少することがわかった。尚、本実験では、流動媒質として水を用いており、マグネタイト粉を含まない水だけを磁気天秤により測定した場合、磁気天秤の出力電圧は約−０．１１７×１０−５Ｖとなる。よって、磁気天秤の出力電圧が−０．１１７×１０−５Ｖに近いほど、マグネタイト粉の量が少ないことを表している。
【０２１１】
図３１及び図３２に示される観察像を比較することにより、混合物Ｗ中に存在していたマグネタイト粉は、上述した処理によりその殆どが分離・除去されたことがわかる。又は、処理後の混合物Ｗ中には、多くのアルミナ粒子が残ったままであることがわかる。
更に、図３３に示される観察像から、ｐＨ調整を行うことにより、アルミナ粒子とマグネタイト粉とのフロック化が防止されると共に、混合物Ｗ中の凝集物がほぐれて、アルミナ粒子とマグネタイト粉とが混合物Ｗ中に分散していることがわかる。
【０２１２】
従って、本実験にて用いた混合物Ｗに対しても本実施形態に係る処理方法を用いることにより、混合物Ｗ中にアルミナ粒子（非磁性体粒子）を残したまま、混合物Ｗからマグネタイト粉（磁性体粒子）を取り除くことが出来ることが確かめられた。
【０２１３】
５−４．変形例
上記処理方法において、永久磁石(62)に替えて超伝導磁石を用いてもよい。又、上記処理方法において、超音波発生装置(63)を用いなくても、ｐＨ調整により混合物Ｗ中の粒子を分散させることが出来る場合がある。
【０２１４】
又、上記処理方法では、非磁性体粒子と磁性体粒子とを分散させるために、ｐＨを調整することによって非磁性体粒子及び磁性体粒子を何れも正又は負に帯電させたが、ｐＨを調整して非磁性体粒子及び磁性体粒子の一方を正に帯電させ、他方を負に帯電させてもよい。これにより、非磁性体粒子と磁性体粒子には吸引力が発生するため、これらを凝集させることが出来る。
この原理を利用して、例えば混合物Ｗ中に３種類以上の粒子が混入している場合には、混合物ＷのｐＨを調整することによって、除去したい何種類かの粒子だけを凝集させて除去することが出来る。
【０２１５】
更に、第１実施形態の変形例５において説明したのと同様、本実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが水系の媒体に混入している混合物Ｗに限らず、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが水系の媒体に混入している混合物に適用することが出来る。
【０２１６】
６．第６実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する方法であり、例えば粉状の混合物に適用することが出来る。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合した混合粉体Ｍを処理する態様について説明する。
【０２１７】
６−１．混合物の処理装置及び処理方法
本実施形態に係る処理方法は、図３４に示す処理装置(７)を用いて実施される。処理装置(７)は、混合粉体Ｍが流れる流路(71)と、エアーコンプレッサ(72)と、永久磁石(73)と、ステンレス製メッシュ(74)と、磁気フィルタ(75)とを具えている。
【０２１８】
エアーコンプレッサ(72)は流路(71)の一方の端部に接続されており、エアーコンプレッサ(72)を駆動させることにより、該一方の端部から流路(71)に空気を流し込むことが出来る。従って、流路(71)内には、一方の端部から他方の端部へ向けて空気の流れが発生し、流路(71)内に混合粉体Ｍが存在する場合には、該混合粉体Ｍに推進力が付与されて混合粉体の流れが発生することになる。即ち、エアーコンプレッサ(72)は、流路(71)内に空気を流すことにより、該空気の流れを利用して混合粉体Ｍに対して推進力を付与する推進力付与部として機能する。
又、永久磁石(73)は、流路(71)の一方の端部の外周面に設置されている。尚、永久磁石(73)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【０２１９】
磁気フィルタ(75)は、流路(71)の一部分に配備されており、対向型永久磁石(751)と、鉄製メッシュ(752)とから構成されている。対向型永久磁石(751)は、その両極部の間に流路(71)の一部分を介在させており、鉄製メッシュ(752)は、対向型永久磁石(751)の両極部間の位置にて流路(71)内に配置されている。尚、対向型永久磁石(751)には、様々な大きさの磁束密度を有する永久磁石を用いることが出来る。
【０２２０】
ステンレス製メッシュ(74)は、流路(71)の一方の端部と磁気フィルタ(75)との間の位置にて流路(71)内に配置されている。
【０２２１】
上記処理装置(７)を用いて混合粉体Ｍを処理する場合、まず、処理対象となる混合粉体Ｍを、流路(71)の一方の端部内に充填する。
この段階では、混合粉体Ｍ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、両粒子間の相互作用や気体中の水分により互いに結合して凝集物を形成している。
【０２２２】
次に、エアーコンプレッサ(72)を駆動することにより、流路(71)に一方の端部から空気を流し込む。これにより、混合粉体Ｍには推進力が付与されて、該混合粉体Ｍは、一方の端部から巻き上げられながら、他方の端部へ向けて流れることになる。
【０２２３】
流路(71)の一方の端部の外周面には永久磁石(73)が設置されているので、混合粉体Ｍ内の磁性体粒子と非磁性体粒子はそれぞれ、永久磁石(73)から大きさの異なる磁気力Ｆｍを受け、該磁気力Ｆｍによって凝集物は永久磁石(73)に吸着することになる。
【０２２４】
ここで、流路(71)内に発生している空気の流れ（風圧）によって混合粉体Ｍには推進力が付与されている。凝集物中の磁性体粒子は、大きな磁気力Ｆｍを永久磁石(73)から受けるので、該永久磁石(73)に吸着し易く、従って推進力に抗して流路(71)の一方の端部に留まろうとする。一方、凝集物中の非磁性体粒子は、永久磁石(73)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、永久磁石(73)に吸着し難く、従って推進力によって他方の端部へ向けて流れようとする。
又、永久磁石(73)に吸着した凝集物には空気が吹き付けられるので、凝集物中の水分が気化することになる。
【０２２５】
従って、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、混合粉体Ｍ中の凝集物は、処理工程の初期の段階で、ある程度ほぐされることになる。又、この段階で、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子の一部が、混合粉体Ｍから分離されることになる。
【０２２６】
流路(71)内を流れる混合粉体Ｍは、次にステンレス製メッシュ(74)を通過することになる。これにより、混合粉体Ｍ中に存在する径の大きな凝集物が捕捉或いは解砕されることになる。よって、ステンレス製メッシュ(74)を通過した混合粉体Ｍには、径の小さな凝集物のみが含まれることになる。
【０２２７】
次に、混合粉体Ｍは磁気フィルタ(75)に流れ込むことになる。磁気フィルタ(75)内では、混合粉体Ｍ内の磁性体粒子は、磁気フィルタ(75)から大きな磁気力Ｆｍを受け、これにより磁性体粒子を含む凝集物は鉄製メッシュ(752)の表面に吸着することになる。
【０２２８】
ここで、流路(71)内に発生している空気の流れによって混合粉体Ｍには推進力が付与されている。凝集物中の磁性体粒子は、磁気力Ｆｍを受けることによって推進力に抗して鉄製メッシュ(752)の表面に留まろうとする。一方、凝集物中の非磁性体粒子は、鉄製メッシュ(752)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、鉄製メッシュ(752)の表面に吸着し難く、従って推進力（空気の風圧）によって鉄製メッシュ(752)の表面から更に流路(71)の他方の端部に向けて流れようとする。尚、混合粉体Ｍに付与される推進力は、磁性体粒子が受ける磁気力Ｆｍより小さいことが好ましい。
又、鉄製メッシュ(752)の表面に吸着した凝集物には空気が吹き付けられるので、凝集物中の水分が気化することになる。
【０２２９】
これにより、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、その結果、混合粉体Ｍ中の凝集物は、鉄製メッシュ(752)の表面にてほぐされることになる。そして、非磁性体粒子は鉄製メッシュ(752)の表面から離脱して他方の端部へ向けて流れ、鉄製メッシュ(752)の表面には磁性体粒子が残留することになる。従って、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子が、磁気フィルタ(75)によって混合粉体Ｍから分離され、その結果、非磁性体粒子の含有率が大きくなった混合粉体Ｍが流路(71)の他方の端部が排出されることになる。
【０２３０】
よって、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子と非磁性体粒子とが分散されると共に、混合粉体Ｍ中の一部の磁性体粒子が混合粉体Ｍから分離されることになる。
ここで、上述した処理装置及び処理方法において、空気の流速等の条件を調整することにより、混合粉体Ｍ中から殆どの磁性体粒子を分離することが可能である。この様に磁性体粒子を分離・除去することにより、非磁性体粒子と磁性体粒子の再利用が可能となる。
【０２３１】
一方、処理後の混合粉体Ｍ中に磁性体粒子が残留している場合でも、混合粉体Ｍ中では磁性体粒子と非磁性体粒子とが分散しているので、他の磁気分離手段を用いて磁性体粉粒子だけを分離・除去することが可能である。よって、非磁性体粒子と磁性体粒子の再利用が可能となる。
【０２３２】
６−２．混合物の処理実験
本願発明者は、第６実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、混合粉体Ｍ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とを分離することが出来ることを確かめた。
【０２３３】
＜実験方法＞
実験対象として、２μｍの平均粒子径を有するシリカ粒子に、８μｍの平均粒子径を有するフェライト粉が２０ｗｔ％の割合で混合されている混合粉体Ｍを用いた。
本実験では、永久磁石(73)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。対向型永久磁石(751)には、内部磁束密度が０．７Ｔ程度である対向型ネオジウム磁石を用いた。ステンレス製メッシュ(74)には網目が＃４０のものを用い、鉄製メッシュ(752)には線径が０．６ｍｍのメッシュ（＃５）を用いた。又、流路(71)内を流れる気体として空気を用い、該空気の流速を０．３ｍ／ｓとした。
【０２３４】
更に、磁気フィルタ(75)、ステンレス製メッシュ(74)、永久磁石(73)の何れをも具えた上記処理装置(７)（条件１）により混合粉体Ｍを処理した場合と比較するために、上記処理装置(７)において永久磁石(73)がないもの（条件２）、上記処理装置(７)においてステンレス製メッシュ(74)と永久磁石(73)がないもの（条件３）、上記処理装置(７)において鉄製メッシュ(752)に替えて螺旋状で線径が１．５ｍｍの鉄製ワイヤを採用したもの（条件４）、上記処理装置(７)において永久磁石(73)とステンレス製メッシュ(74)がなく、鉄製メッシュ(752)に替えて螺旋状で線径が１．５ｍｍの鉄製ワイヤを採用したもの（条件５）、上記処理装置(７)において鉄製メッシュ(752)、ステンレス製メッシュ(74)、永久磁石(73)の何れもがないもの（条件６）によって、それぞれ混合粉体Ｍを処理した。
【０２３５】
そして、条件１〜６のそれぞれについて、流路(71)の他方の端部から排出される粉体を採取し、その中に含まれるフェライト粉の量を磁気天秤により測定し、処理前に混合粉体Ｍに含まれていたフィライト粉の重量に対する分離されたフェライト粉の重量の割合（分離率）を求めた。図３５には、その結果が示されている。
【０２３６】
＜実験結果＞
図３５に示される結果から、上記処理装置(７)において鉄製メッシュ(752)、ステンレス製メッシュ(74)、永久磁石(73)の何れもがないものによって混合粉体Ｍを処理した場合には、分離率は約７０％であるが、上記処理装置(７)において少なくとも鉄製メッシュ(752)又は鉄製ワイヤが具わっているものによって混合粉体Ｍを処理することにより、９０％程度の分離率が得られることがわかる。
従って、流路(71)に磁気フィルタ(75)を配備すると共に該流路に気体を流し、該気体の流れを利用して混合粉体Ｍを流路(71)内に流すことにより、混合粉体Ｍ中のシリカ粒子（非磁性体粒子）とフェライト粉(磁性体粒子)とが分離されることが確かめられた。
【０２３７】
又、図３５に示される結果から、上記処理装置(７)に、磁気フィルタ(75)の他にステンレス製メッシュ(74)又は永久磁石(73)を配備することにより、９０％を超える高い分離率が得られることがわかる。
【０２３８】
６−３．変形例１
上記処理方法において、磁気フィルタ(75)を構成する対向型永久磁石(751)に替えて超伝導磁石を用いてもよい。
【０２３９】
又、上記処理方法において、混合粉体Ｍに推進力を付与する媒体として、空気以外の気体を用いてもよいし、液体を用いてもよい。
【０２４０】
６−４．変形例２
上述した第６実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合した混合粉体Ｍに限らず、第１実施形態の変形例５で説明したのと同様、２種類の非磁性体粒子又は磁性体粒子が混合した混合物などにも適用することが出来る。即ち、上記第６実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが混合した混合物に適用することが出来る。
【０２４１】
［混合物の処理実験１］
本願発明者は、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である混合粉体Ｍに対して、第６実施形態に係る処理方法を適用することにより、第１実施形態の変形例５で説明したのと同様、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることを実験により確かめた。
＜実験方法＞
実験対象として、マグネタイト（或いはフェライト）からなる第１粒子と、ヘマタイトからなる第２粒子とが混合した混合粉体Ｍを用いた。ここで、第１粒子と第２粒子は何れも、粒径が約０．５μｍである。又、第１粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が８０〜９０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度であり、第２粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が１〜１０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度である。
【０２４２】
本実験では、永久磁石(73)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。対向型永久磁石(751)には、内部磁束密度が０．７Ｔ程度である対向型ネオジウム磁石を用いた。ステンレス製メッシュ(74)には網目が＃４０のものを用い、鉄製メッシュ(752)には線径が０．６ｍｍのメッシュ（＃５）を用いた。又、流路(71)内を流れる気体として空気を用い、該空気の流速を０．６ｍ／ｓとした。
【０２４３】
そして、流路(71)の他方の端部から排出される粉体を採取し、その中に含まれる第１粒子と第２粒子の量を磁気天秤により測定して第１粒子及び第２粒子の含有率をそれぞれ求めた。
【０２４４】
＜実験結果＞
実験の結果、処理後の混合粉体Ｍにおいて、第１粒子の含有率は０〜１０％であり、第２粒子の含有率は９０〜１００％であった。第１粒子の含有率が著しく小さい理由として、永久磁石(73)の磁場内及び磁気フィルタ（75）内を第１粒子と第２粒子とが通過するとき、飽和磁化が大きい第１粒子には大きな磁気力が働き、これにより第１粒子が永久磁石(73)又は磁気フィルタ（75）により捕捉されたことが考えられる。一方、第２粒子の含有率が著しく大きい理由として、飽和磁化が小さい第２粒子には小さな磁気力しか働かないため、殆どの第２粒子が、空気の風圧（推進力）により第１粒子から分離され（即ち、第１粒子と第２粒子との凝集物がほぐされ）、その結果、永久磁石(73)の磁場内及び磁気フィルタ（75）内を通過して流路(71)の他方の端部から排出されたことが考えられる。
【０２４５】
これにより、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である場合について、第６実施形態に係る処理方法を適用することにより、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることが確かめられた。
【０２４６】
［混合物の処理実験２］
本願発明者は、上記第６の実施形態に係る処理方法において、磁気フィルタ（75）を構成する対向型永久磁石(751)に替えて超伝導磁石を用いた場合についても、これを第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である混合粉体Ｍに対して適用することにより、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることを実験により確かめた。
【０２４７】
＜実験方法＞
実験対象として、マグネタイト（或いはフェライト）からなる第１粒子と、ヘマタイトからなる第２粒子とが混合した混合粉体Ｍを用いた。ここで、第１粒子と第２粒子は何れも、粒径が約０．５μｍである。又、第１粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が８０〜９０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度であり、第２粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が１〜１０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度である。
【０２４８】
本実験では、超伝導磁石によって磁気フィルタ(75)内に２Ｔ程度の磁場を発生させた。永久磁石(73)には、表面における磁束密度の最大値が０．３Ｔ程度であるネオジウム磁石を用いた。ステンレス製メッシュ(74)には網目が＃４０のものを用いた。又、鉄製メッシュ(752)に替えて、断面形状が正方形（対角線が７ｍｍ）であって強磁性ステンレス製の複数の柱状部材を用いた。更に、流路(71)内を流れる気体として空気を用い、該空気の流速を０．６ｍ／ｓとした。
【０２４９】
そして、流路(71)の他方の端部から排出される粉体を採取し、その中に含まれる第１粒子と第２粒子の量を磁気天秤により測定し、処理前の混合粉体Ｍに含まれていた第２粒子に対する処理後の混合粉体Ｍに含まれている第２粒子の割合（分離率）、及び処理後の混合粉体Ｍについての第２粒子の含有率をそれぞれ求めた。
【０２５０】
＜実験結果＞
実験の結果、第２粒子の分離率は８０〜１００％であり、第２粒子の含有率は９５〜１００％であった。第２粒子の分離率及び含有率が著しく大きい理由として、永久磁石(73)の磁場内及び磁気フィルタ（75）内を第１粒子と第２粒子とが通過するとき、飽和磁化が大きい第１粒子には大きな磁気力が働き、これにより第１粒子が永久磁石(73)及び磁気フィルタ（75）により捕捉されるのに対し、飽和磁化が小さい第２粒子には小さな磁気力しか働かず、このため殆どの第２粒子が、空気の風圧（推進力）により第１粒子から分離され（即ち、第１粒子と第２粒子との凝集物がほぐされ）、その結果、永久磁石(73)の磁場内及び磁気フィルタ（75）内を通過して流路(71)の他方の端部から排出されたことが考えられる。
【０２５１】
これにより、第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子である場合について、第６実施形態において超伝導磁石を用いた処理方法を適用することにより、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来ることが確かめられた。又、本実験により、第２粒子を高い割合（分離率）で回収することが出来ることが確かめられた。
【０２５２】
６−５．変形例３
上述した処理装置(７)において、図３９に示す様に、流路(71)の一方の端部内に分散室(76)が設けられていてもよい。ここで、分散室(76)は、該一方の端部内にフィルタ(761)を設けて形成されたフィルタ(761)より下流側の領域に、プラスチック製又はセラミック製の複数の球体(762)を収容することにより構成されている。又、フィルタ(761)は、球体(762)の通過を妨げる一方、凝集状態にない第１粒子又は第２粒子、及びそれらの凝集物の内、径の小さいものを通過させるフィルタである。そして、本変形例に係る処理装置においては、該分散室(76)に混合粉体Ｍがエアーコンプレッサ等により吸入される。
【０２５３】
本変形例に係る処理装置によれば、分散室(76)に混合粉体Ｍが吸入されるのに伴い、複数の球体(762)が分散室(76)内で攪拌される。これにより、混合粉体Ｍ中の凝集物は、球体(762)から圧縮力、剪断力、衝撃力、及び磨砕力を受けて、フィルタ(761)を通過することが可能な大きさにほぐれることになる。
【０２５４】
従って、フィルタ(761)を通過した混合粉体Ｍに凝集物が含まれていたとしても、該凝集物の径は小さく、従って磁気フィルタ(75)には、径の大きな凝集物を含まない混合粉体Ｍが導入されることになる。よって、磁気フィルタ(75)において、混合粉体Ｍが効率的に磁気分離されることになる。
【０２５５】
［混合物の処理実験］
本願発明者は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合した混合粉体Ｍに対して本変形例に係る処理装置を用いることにより、混合粉体Ｍ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とを効率的に分離することが出来ることを実験により確かめた。
【０２５６】
＜実験方法＞
実験対象として、粒径が２０〜５０μｍ程度の常磁性体粒子と磁性体粒子との混合粉体Ｍを用いた。
本実験では、球体(762)として、径が２５０〜１０００μｍの粉砕ボール（ＰＥＴ製又はセラミック製）を用いた。対向型永久磁石(751)には、内部磁束密度が０．７Ｔ程度である対向型ネオジウム磁石を用い、鉄製メッシュ(752)には線径が０．６ｍｍのメッシュ（＃５）を用いた。又、流路(71)内を流れる気体として空気を用い、該空気の流速を０．３ｍ／ｓとした。
【０２５７】
そして、流路(71)の他方の端部から排出される粉体を採取し、その中に含まれる常磁性体粒子の量を磁気天秤により測定し、処理前に混合粉体Ｍに含まれていた常磁性体粒子に対する処理後の混合粉体Ｍに含まれている常磁性体粒子の割合（分離率）、及び処理後の混合粉体Ｍについての常磁性体粒子の含有率をそれぞれ求めた。
【０２５８】
＜実験結果＞
実験の結果、常磁性体粒子の分離率は８０〜１００％であり、常磁性体粒子の含有率は９５〜１００％であった。この結果から、常磁性体粒子と磁性体粒子とが分離され、且つ常磁性体粒子を高い割合（分離率）で回収することが出来ることが確かめられた。
【０２５９】
又、図３９に示す処理装置において分散室(76)を設けなかった場合、常磁性体粒子の分離率は２０〜５０％であり、常磁性体粒子の含有率は７０〜８０％であることが本願発明者によって確かめられている。従って、本実験により、分散室(76)を設けることにより分離率及び含有率が向上することがわかった。この理由として、分散室(76)を設けなかった場合には混合粉体Ｍ中に径の大きな凝集物が存在したままとなり、磁気フィルタ(75)に凝集物が到達できない、又は磁気フィルタ(75)に凝集物が到達したとしても凝集物により磁気フィルタ(75)が目詰まりを起こす等の問題が生じるのに対し、分散室(76)を設けた場合には凝集物がほぐれてこれらの問題が解消されることが考えられる。
【０２６０】
７．第７実施形態
本実施形態に係る処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子との混合物を処理する方法である。ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
以下では、非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合した混合粉体Ｍを処理する態様について説明する。
【０２６１】
７−１．混合物の処理装置及び処理方法
本実施形態に係る処理方法は、図３６及び図３７に示す処理装置(８)を用いて実施される。処理装置(８)は、混合粉体Ｍが搬送されるべき搬送面(811)を有する振動型直進フィーダ(81)を具え、該振動型直進フィーダが振動することにより、搬送面(811)上には混合粉体Ｍの流動層が形成され、これにより混合粉体Ｍには搬送方向(801)の推進力が付与されることになる。即ち、振動型直進フィーダは、搬送面(811)上に混合粉体Ｍの流動層を形成することにより混合粉体Ｍに対して推進力を付与する推進力付与部として機能する。
又、振動型直進フィーダ(81)の搬送面(811)には、搬送方向(801)に並んで上流側から第１メッシュ(821)と第２メッシュ(822)が配備されている。
【０２６２】
搬送面(811)には更に、第１メッシュ(821)の上流側の位置に複数の第１永久磁石(83)〜(83)が配備され、両メッシュ(821)(822)間の位置に複数の第２永久磁石(84)〜(84)が配備されている。そして、複数の第２永久磁石(84)〜(84)によって、磁気フィルタが構成されている。
【０２６３】
上記処理装置(８)を用いて混合粉体Ｍを処理する場合、まず、処理対象となる混合粉体Ｍを、第１メッシュ(821)の上流側の位置にて搬送面(811)に載置する。
この段階では、混合粉体Ｍ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とは、互いに結合して凝集物を形成している。
【０２６４】
次に、振動型直進フィーダ(81)を振動させることにより、混合粉体Ｍには搬送方向(801)の推進力が付与されて、該混合粉体Ｍは流動層となって搬送面(811)に沿って搬送方向(801)へ移動することになる。
【０２６５】
第１メッシュ(821)の上流側の位置には複数の第１永久磁石(83)〜(83)が配備されているので、混合粉体Ｍ内の磁性体粒子と非磁性体粒子はそれぞれ、第１メッシュ(821)に到達する前に第１永久磁石(83)から大きさの異なる磁気力Ｆｍを受け、該磁気力Ｆｍによって凝集物は第１永久磁石(83)の表面に吸着することになる。
【０２６６】
ここで、振動型直進フィーダ(81)の駆動により混合粉体Ｍには搬送方向(801)の推進力が付与されている。凝集物中の磁性体粒子は、大きな磁気力Ｆｍを第１永久磁石(83)から受けるので、該第１永久磁石(83)に吸着し易く、従って推進力に抗して第１永久磁石(83)の表面に留まろうとする。一方、凝集物中の非磁性体粒子は、第１永久磁石(83)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、第１永久磁石(83)に吸着し難く、従って推進力によって搬送方向(801)へ移動しようとする。
【０２６７】
従って、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、混合粉体Ｍ中の凝集物は、第１永久磁石(83)の表面において、ある程度ほぐされることになる。又、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子の一部が、第１永久磁石(83)の表面に吸着したままとなって、混合粉体Ｍから分離されることになる。
尚、混合粉体Ｍ中の凝集物には、搬送面(811)との相互作用（例えば剪断力）によりほぐされるものも存在する。
【０２６８】
次に、混合粉体Ｍは第１メッシュ(821)を通過することになる。これにより、混合粉体Ｍ中に存在する径の大きな凝集物が捕捉或いは解砕されることになる。よって、第１メッシュ(821)を通過した混合粉体Ｍには、径の小さな凝集物のみが含まれることになる。
【０２６９】
第１メッシュ(821)を通過した混合粉体Ｍは、第２メッシュ(822)へ向けて移動する。両メッシュ(821)(822)の間の位置には複数の第２永久磁石(84)〜(84)が配備されているので、混合粉体Ｍ内の磁性体粒子は、第２メッシュ(822)に到達する前に、第２永久磁石(84)からの磁気力Ｆｍを受け、これにより磁性体粒子を含む凝集物は第２永久磁石(84)の表面に吸着することになる。
【０２７０】
第２永久磁石(84)の表面においては、凝集物中の磁性体粒子は、第２永久磁石(84)からの磁気力Ｆｍを受けることによって推進力に抗して第２永久磁石(84)の表面に留まろうとする。一方、凝集物中の非磁性体粒子は、第２永久磁石(84)から受ける磁気力Ｆｍが非常に小さいので、第２永久磁石(84)の表面に吸着し難く、従って推進力によって搬送方向(801)へ移動しようとする。よって、非磁性体粒子と磁性体粒子との間の結合が弱められ或いは解除され、その結果、混合粉体Ｍ中の凝集物は、第２永久磁石(84)の表面にてほぐされることになる。
【０２７１】
これにより、非磁性体粒子は第２永久磁石(84)の表面から離脱して搬送方向(801)へ移動し、第２永久磁石(84)の表面には磁性体粒子が残留することになる。従って、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子が、第２永久磁石(84)によって混合粉体Ｍから分離され、非磁性体粒子の含有率が大きくなった混合粉体Ｍが第２メッシュ(822)を通過することになる。
【０２７２】
よって、混合粉体Ｍ中の磁性体粒子と非磁性体粒子とが分散されると共に、混合粉体Ｍ中の一部の磁性体粒子が混合粉体Ｍから分離されることになる。そして、分散された混合粉体Ｍが振動型直進フィーダ(81)の排出口(802)から排出されることになる。
ここで、上述した処理装置及び処理方法において、磁石の数や振動型直進フィーダの振動数等の条件を調整することにより、混合粉体Ｍ中から殆どの磁性体粒子を分離することが可能である。この様に磁性体粒子を分離・除去することにより、非磁性体粒子と磁性体粒子の再利用が可能となる。
【０２７３】
一方、処理後の混合粉体Ｍ中に磁性体粒子が残留している場合でも、混合粉体Ｍ中では磁性体粒子と非磁性体粒子とが分散しているので、他の磁気分離手段を用いて磁性体粉粒子だけを分離・除去することが可能である。よって、非磁性体粒子と磁性体粒子の再利用が可能となる。
【０２７４】
７−２．混合物の処理実験
本願発明者は、第７実施形態に係る処理方法を用いて磁性体粒子を分離・除去する実験を行い、混合粉体Ｍ中の非磁性体粒子と磁性体粒子とを分離することが出来ることを確かめた。
【０２７５】
＜実験方法＞
実験対象として、２μｍの平均粒子径を有するシリカ粒子に、８μｍの平均粒子径を有するフェライト粉が２０ｗｔ％の割合で混合されている混合粉体Ｍを用いた。
本実験では、第１及び第２永久磁石(83)(84)には、表面における磁束密度の最大値が０．２５Ｔ程度である円柱状のネオジウム磁石（直径５ｍｍ、高さ５ｍｍ）を用い、計１４個の第１及び第２永久磁石(83)(84)を図３６に示す如く位置に配置した。又、振動型直進フィーダ(81)による混合粉体Ｍの搬送速度を０．１ｍ／ｓとした。
【０２７６】
上記条件の下で、第１及び第２メッシュ(821)(822)としてステンレス製メッシュ（＃６０）を用いた処理実験と、第１及び第２メッシュ(821)(822)として磁性体（ＳＵＳ４３０）からなるメッシュ（＃８０）を用いた処理実験とを行った。
そして、処理後の混合粉体Ｍを採取し、その中に含まれるフェライト粉の量を磁気天秤により測定し、処理前に混合粉体Ｍに含まれていたフィライト粉の重量に対する分離されたフェライト粉の重量の割合（分離率）を求めた。
【０２７７】
更に、処理後の混合粉体Ｍをシャーレ内に投入し、シャーレの外周底面に、表面における磁束密度の最大値が０．４Ｔ程度である直方体状のネオジウム磁石（底面サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ、高さ１０ｍｍ）を擦り付けた。この様に上記処理後の混合粉体Ｍに対して後処理を行って、混合粉体Ｍに残留している磁性体粒子を分離・除去した。
そして、後処理後の混合粉体Ｍを採取し、その中に含まれるフェライト粉の量を磁気天秤により測定し、フェライト粉の分離率を求めた。
【０２７８】
＜実験結果＞
実験の結果、ステンレス製メッシュ（＃６０）を用いた処理実験、及び磁性体（ＳＵＳ４３０）からなるメッシュ（＃８０）を用いた処理実験の何れにおいても、処理後の混合粉体Ｍにおいて約９１％の分離率が得られた。又、後処理後の混合物粉体において約９７％の分離率が得られた。
従って、上記処理装置(８)の如く混合粉体Ｍが流動層となって流れる流路内に磁石とメッシュを設置することにより、混合粉体Ｍ中のシリカ粒子（非磁性体粒子）とフェライト粉(磁性体粒子)とが分離されることが確かめられた。
【０２７９】
７−３．変形例１
流動層を形成する推進力付与部は、上記振動型直進フィーダ(81)に限られるものではなく、例えば搬送面上の混合粉体Ｍを気体によって吹き上げることにより搬送面上に流動層を形成するものであってもよい。
【０２８０】
又、上記処理方法において、第１乃至第３永久磁石(83)(84)(85)に替えて超伝導磁石を用いてもよい。
【０２８１】
更に、第１実施形態の変形例５において説明したのと同様、本実施形態に係る処理方法は、非磁性体粒子と磁性体粒子とが混合した混合粉体Ｍに限らず、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子と第２粒子とが混合した混合粉体に適用することが出来る。
【０２８２】
７−４．変形例２
上述した処理装置(８)において、図４０に示す様に、搬送面(811)に載置された第１永久磁石(83)及び第２永久磁石(84)に替えて、表面の磁束密度が略同一である２つの永久磁石(851)(852)がそれぞれ、搬送面(811)上の異なる高さ位置にて上流側から下流側へ順に配置されていてもよい。図４０に示す処理装置においては、下流側の永久磁石（852）が上流側の永久磁石(851)より低い位置に配置されている。
【０２８３】
本変形例に係る処理装置の如く２つの永久磁石(851)(852)が異なる高さ位置に配置されることにより、搬送面(811)上の磁場の大きさが搬送面(811)上の位置に応じて変化することになる。図４０に示す処理装置においては、高い位置に配置されている永久磁石(851)の下方位置又はその近傍位置では搬送面(811)上の磁場の大きさが小さく、低い位置に配置されている永久磁石(852)の下方位置又はその近傍位置では搬送面(811)上の磁場の大きさが大きくなっている。
【０２８４】
尚、上記処理装置においては、永久磁石(851)(852)の高さ位置を調整することにより、搬送面(811)上の磁場の大きさを調整することが出来る。又、２つの永久磁石(851)(852)には、表面の磁束密度が異なる２つの永久磁石を採用してもよい。この場合、２つの永久磁石(851)(852)を同じ高さ位置に配置した場合でも、搬送面(811)上の磁場の大きさは、搬送面(811)上の位置に応じて変化することになる。更に、永久磁石(851)(852)に替えて、超伝導磁石を用いてもよい。
【０２８５】
本変形例に係る処理装置は、特に第１粒子と第２粒子とが何れも磁性体粒子であって第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化とが相違している混合粉体Ｍの処理に適している。なぜなら、第１実施形態の変形例５で説明したのと同様、第１粒子の飽和磁化と第２粒子の飽和磁化との差を利用して第１粒子と第２粒子とを分離することが出来るからである。
【０２８６】
以下、図４０に示す処理装置を用いて、第１粒子の飽和磁化が第２粒子の飽和磁化より大きい混合粉体Ｍを処理する場合について、具体的に説明する。
まず、処理対象となる混合粉体Ｍを、搬送面(811)の内、第１永久磁石(851)との対向領域より上流側の位置に載置する。ここでは、この段階で既に混合粉体Ｍ中の第１粒子と第２粒子とが分散されている状態を考える。
【０２８７】
次に、振動型直進フィーダ(81)を振動させることにより、混合粉体Ｍには搬送方向(801)の推進力が付与されて、該混合粉体Ｍは流動層となって搬送面(811)に沿って搬送方向(801)へ移動することになる。そして、混合粉体Ｍは、第１永久磁石(851)の下方位置又はその近傍位置に到達することになる。
【０２８８】
ここで、第１永久磁石(851)の下方位置又はその近傍位置に到達した混合粉体Ｍには、第１永久磁石(851)からの小さな磁場が作用する。従って、この位置では、飽和磁化が大きい第１粒子は、第１永久磁石(851)から大きな磁気力を受けるのに対し、飽和磁化が小さい第２粒子は、第１永久磁石(851)から小さな磁気力しか受けないことになる。よって、第１粒子は、その殆どが第１永久磁石(851)に吸着するのに対し、第２粒子は、第１永久磁石(851)に吸着することなく、該第１永久磁石(851)の下方位置又はその近傍位置を通過することになる。
【０２８９】
その後、第１永久磁石(851)の下方位置又はその近傍位置を通過した混合粉体Ｍは、第２永久磁石(852)の下方位置又はその近傍位置に到達することになる。ここで、第２永久磁石(852)の下方位置又はその近傍位置に到達した混合粉体Ｍには、第２永久磁石(852)からの大きな磁場が作用する。従って、この位置では、混合粉体Ｍ中に第１粒子が存在しているとすれば該第１粒子は第２永久磁石(852)から大きな磁気力を受け、更に飽和磁化が小さい第２粒子も、第２永久磁石(852)から大きな磁気力を受けることになる。よって、第２粒子は、その殆どが第２永久磁石(852)に吸着することになる。
【０２９０】
これにより、混合粉体Ｍ中の第１粒子と第２粒子とが、第１永久磁石(851)と第２永久磁石(852)とによって分離されることになる。又、混合粉体Ｍ中に第１粒子と第２粒子以外の第３の粒子（非磁性体粒子、又は第１粒子及び第２粒子よりも飽和磁化が小さい磁性体粒子）が混合されている場合には、第１粒子と第２粒子が分離されて第３の粒子の含有率が大きくなった混合粉体Ｍが、第２永久磁石(852)の下方位置を通過して振動型直進フィーダ(81)の排出口(802)から排出されることになる。
【０２９１】
本変形例に係る処理装置において、図４１に示す様に、表面の磁束密度が略同一である３つの永久磁石(851)〜(853)がそれぞれ、搬送面(811)上の異なる高さ位置にて上流側から下流側へ順に配置されていてもよい。図４１に示す処理装置においては、３つの永久磁石（851）〜(853)は、下流側のものほど低い位置に配置されている。これにより、飽和磁化の異なる３種類の磁性体粒子が混合した混合物から、各種粒子を分離することが可能となる。
【０２９２】
更に、本変形例に係る処理装置において、４つ以上の複数の永久磁石がそれぞれ、搬送面(811)上の異なる高さ位置にて上流側から下流側へ順に配置されていてもよい。これにより、４種類以上の磁性体粒子が混合した混合物から、各種粒子を分離することが可能となる。
【０２９３】
尚、３つ以上の複数の永久磁石を具えたこれらの処理装置においても、永久磁石の高さ位置を調整することにより、搬送面(811)上の磁場の大きさを調整することが出来る。又、複数の永久磁石には、表面の磁束密度が異なる永久磁石を採用してもよい。この場合、複数の永久磁石を同じ高さ位置に配置した場合でも、搬送面(811)上の磁場の大きさは、搬送面(811)上の位置に応じて変化することになる。
【０２９４】
［混合物の処理実験］
本願発明者は、図４１に示す処理装置を用いて、飽和磁化の異なる３種類の磁性体粒子が混合した混合粉体から、各種粒子を分離することが出来ることを実験により確かめた。
【０２９５】
＜実験方法＞
実験対象として、マグネタイト（或いはフェライト）からなる第１粒子と、マグヘマイトからなる第２粒子と、ヘマタイトからなる第３粒子とが混合した混合粉体を用いた。ここで、これらの粒子は、粒径が数十μｍ〜数ｍｍである。又、第１粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が８０〜９０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度であり、第２粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が２０〜３０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度であり、第３粒子は、単位質量あたりの飽和磁化が１〜１０Ａ・ｍ２／ｋｇ程度である。
【０２９６】
本実験では、第１〜第３永久磁石(851)〜(853)として、表面における磁束密度が０．５Ｔ程度である永久磁石を用いた。そして、第１永久磁石(851)を、搬送面(811)から上方に２０ｍｍ離れた高さ位置に配置して、第１永久磁石(851)の下方位置での搬送面(811)上の磁場の大きさを０．０５Ｔとした。第２永久磁石(852)を、搬送面(811)から上方に１０ｍｍ離れた高さ位置に配置して、第２永久磁石(852)の下方位置での搬送面(811)上の磁場の大きさを０．１Ｔとした。第３永久磁石(853)を、搬送面(811)から上方に５ｍｍ離れた高さ位置に配置して、第３永久磁石(853)の下方位置での搬送面(811)上の磁場の大きさを０．４Ｔとした。又、振動型直進フィーダ(81)による混合粉体Ｍの搬送速度を３０ｍｍ／ｓとした。
【０２９７】
そして、第１〜第３永久磁石(851)〜(853)に吸着した粉体を採取し、それぞれの中に含まれる第１〜第３永久磁石(851)〜(853)の量を磁気天秤により測定して第１〜第３永久磁石(851)〜(853)の含有率を求めた。
【０２９８】
実験の結果、第１永久磁石(851)に吸着した粉体については、第１粒子の含有率が９５〜１００％、第２粒子の含有率が０〜５％、第３粒子の含有率が０％であった。第２永久磁石(852)に吸着した粉体については、第１粒子の含有率が０％、第２粒子の含有率が９５〜１００％、第３粒子の含有率が０％であった。第３永久磁石(853)に吸着した粉体については、第１粒子の含有率が０％、第２粒子の含有率が０％、第３粒子の含有率が１００％であった。
【０２９９】
これにより、図４１に示す処理装置を用いることにより、飽和磁化の異なる３種類の磁性体粒子が混合した混合粉体から、各種粒子を分離することが出来ることが確かめられた。
【０３００】
尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。上述した処理方法では、混合物に対して回転振動や超音波振動を付与し、或いは混合物を攪拌等することにより、混合物中の粒子（非磁性体粒子と磁性体粒子）を分散させたが、これに限らず、粒子を分散する方法として種々の方法を適用することが出来る。
【０３０１】
混合物を処理する処理方法として、混合物を流すと共にその流れの方向を急激に変化させる方法を採用してもよい。この方法によれば、混合物の流速が変化するので、混合物に剪断力が働いて、混合物中の粒子（非磁性体粒子と磁性体粒子）が分散することになる。
【０３０２】
上述した処理方法の各種構成は、鉄粉（磁性体粒子）だけでなく、マルテンサイト変態によって磁性体粒子となったステンレス粉や、ニッケルやコバルト或いはこれらの複合体（合金）等、種々の磁性体粒子が混入した混合物に適用することが出来る。又、上述した処理方法の各種構成は、液体、ゾル、気体、気体ゾル、粉体等、流動性を有する種々の混合物に適用することが出来る。
【０３０３】
例えばソーセージや飲料水等の食品加工に対しても、製造過程において磁性体粒子や非磁性体粒子が混入する虞がある場合には、上述した混合物の処理方法を適用することにより、これらの粒子を除去することが出来る。
又、レアメタルと磁性体粒子又は非磁性体粒子との凝集物が含まれた混合物に対しても、上述した処理方法を適用することにより、混合物からレアメタルを分離することが出来る。
【符号の説明】
【０３０４】
(１)  混合物の処理装置
(11)  超音波発生装置
(12)  永久磁石
(14)  回転振動発生装置
(15)  縦振動発生装置
(２)  混合物の処理装置
(21)  攪拌装置
(22)  永久磁石
(３)  混合物の処理装置
(31)  超音波発生装置
(32)  超伝導磁石
(33)  フィラメント
(４)  混合物の処理装置
(41)  気泡発生装置
(42)  永久磁石
(５)  混合物の処理装置
(51)  モータ
(52)  永久磁石
(６)  混合物の処理装置
(61)  液体輸送装置
(62)  永久磁石
(63)  超音波発生装置
(64)  フィラメント
(７)  混合物の処理装置
(71)  流路
(72)  エアーコンプレッサ（推進力付与部）
(73)  永久磁石
(74)  ステンレス製メッシュ
(75)  磁気フィルタ（磁場印加部）
(８)  混合物の処理装置
(81)  振動型直進フィーダ（推進力付与部）
(811)  搬送面
(821)  第１メッシュ
(822)  第２メッシュ
(83)  第１永久磁石（磁場印加部）
(84)  第２永久磁石（磁場印加部）
Ｐ  容器
Ｓ  スラリー状混合物
Ｂ  気泡
Ｗ  混合物
Ｍ  混合粉体
【図１】
2010084945.tif 000011
【図２】
2010084945.tif 000012
【図３】
2010084945.tif 000013
【図４】
2010084945.tif 000014
【図５】
2010084945.tif 000015
【図６】
2010084945.tif 000016
【図７】
2010084945.tif 000017
【図８】
2010084945.tif 000018
【図９】
2010084945.tif 000019
【図１０】
2010084945.tif 000020
【図１１】
2010084945.tif 000021
【図１２】
2010084945.tif 000022
【図１３】
2010084945.tif 000023
【図１４】
2010084945.tif 000024
【図１５】
2010084945.tif 000025
【図１６】
2010084945.tif 000026
【図１７】
2010084945.tif 000027
【図１８】
2010084945.tif 000028
【図１９】
2010084945.tif 000029
【図２０】
2010084945.tif 000030
【図２１】
2010084945.tif 000031
【図２２】
2010084945.tif 000032
【図２３】
2010084945.tif 000033
【図２４】
2010084945.tif 000034
【図２５】
2010084945.tif 000035
【図２６】
2010084945.tif 000036
【図２７】
2010084945.tif 000037
【図２８】
2010084945.tif 000038
【図２９】
2010084945.tif 000039
【図３０】
2010084945.tif 000040
【図３１】
2010084945.tif 000041
【図３２】
2010084945.tif 000042
【図３３】
2010084945.tif 000043
【図３４】
2010084945.tif 000044
【図３５】
2010084945.tif 000045
【図３６】
2010084945.tif 000046
【図３７】
2010084945.tif 000047
【図３８】
2010084945.tif 000048
【図３９】
2010084945.tif 000049
【図４０】
2010084945.tif 000050
【図４１】
2010084945.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、
前記混合物中に存在する第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、
前記分散工程と並行して又は分散工程の後に、混合物に対して磁場を印加して前記第１粒子と第２粒子とに大きさの異なる磁気力（Ｆｍ）を付与すると共に、前記流動媒質を流動させて前記第１粒子と第２粒子とにドラッグ力（Ｆｄ）を付与することにより、第１粒子と第２粒子とを分離する磁気分離工程
とを有し、
前記磁気分離工程では、前記磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記流動媒質の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子に付与される磁気力を、該第１粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子に付与される磁気力を、該第２粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さくする混合物の処理方法。
【請求項２】
前記磁気力（Ｆｍ）は式Ａによって表される一方、前記ドラッグ力（Ｆｄ）は式Ｂによって表され、
前記磁気分離工程では、混合物に対して回転振動を付与し、混合物を攪拌し、混合物内に気泡を発生させ、或いは流路に沿って混合物を流すことにより、前記第１粒子と第２粒子とにドラッグ力（Ｆｄ）を付与する請求項１に記載の混合物の処理方法。
【数Ａ】
2010084945.tif 000052
【数Ｂ】
2010084945.tif 000053
ここで、式Ａにおいて、符号Ｍは第１粒子又は第２粒子の磁化を表し、符号ｂは第１粒子又は第２粒子の半径を表している。又、式Ｂにおいて、符号ＣＤは抗力係数を表し、符号ρは流動媒質の密度を表し、符号Ｓは第１粒子又は第２粒子の基準面積を表している。
【請求項３】
前記流動媒質は水系の媒質から形成されており、前記分散工程では、混合物の水素イオン指数（ｐＨ）を調整することにより、第１粒子及び第２粒子の表面のゼータ電位をそれぞれ同じ極性にする請求項１又は請求項２に記載の混合物の処理方法。
【請求項４】
前記流動媒質は気体から形成されており、前記分散工程では、磁気フィルタが設置されている流路内に前記気体を流すことによって前記混合物を流動させる一方、前記磁気フィルタによって生じる磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記気体の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子が前記磁気フィルタから受ける磁気力を、該第１粒子が前記気体から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子が前記磁気フィルタから受ける磁気力を、該第２粒子が前記気体から受けるドラッグ力よりも小さくする請求項１又は請求項２に記載の混合物の処理方法。
【請求項５】
前記分散工程では、１又は複数の磁石が設置された流路内に、該流路に沿って前記第１粒子と第２粒子を移動させる流動層を前記流動媒質として形成する一方、前記１又は複数の磁石によって生じる磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記流動層の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子が前記磁石から受ける磁気力を、該第１粒子が前記流動層から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子が前記磁石から受ける磁気力を、該第２粒子が前記流動層から受けるドラッグ力よりも小さくする請求項１又は請求項２に記載の混合物の処理方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物の処理方法に関し、例えば研磨や切削等の機械加工に使用したスラリー等の混合物を処理するものに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで本発明の目的は、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物から該粒子を分離することが可能な処理方法を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る混合物の第１の処理方法は、磁性体又は非磁性体から形成された第１粒子を含有する流動媒質中に、磁性体又は非磁性体から形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、前記混合物中に存在する第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、前記分散工程と並行して又は分散工程の後に、混合物に対して磁場を印加して前記第１粒子と第２粒子とに大きさの異なる磁気力（Ｆｍ）を付与すると共に、前記流動媒質を流動させて前記第１粒子と第２粒子とにドラッグ力（Ｆｄ）を付与することにより、第１粒子と第２粒子とを分離する磁気分離工程とを有する。該磁気分離工程では、前記磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記流動媒質の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子に付与される磁気力を、該第１粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子に付与される磁気力を、該第２粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さくする。
ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記分散工程の実行前においては、混合物中の第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、該凝集物は分散工程において分散されることになる。分散工程の実行中又は実行直後においては、第１粒子と第２粒子との分散状態は維持される。そして、磁気分離工程において、第１粒子は、これに付与される磁気力により、ドラッグ力に抗して流動媒質中の所定の位置に留まることになる。一方、第２粒子は、これに付与される磁気力より大きいドラッグ力を受けて所定の位置から流れることになる。よって、第１粒子と第２粒子とは互いに分離されることになる。従って、第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を混合物中に残したまま、他方の粒子を混合物から除去することが可能となる。
上述した処理を１回又は複数回繰り返して行うことにより、混合物中に存在していた他方の粒子の殆どが分離・除去され、その結果、第１粒子又は第２粒子の再利用が可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る混合物の第２の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記磁気力（Ｆｍ）は式Ａによって表される一方、前記ドラッグ力（Ｆｄ）は式Ｂによって表され、前記磁気分離工程では、混合物に対して回転振動を付与し、混合物を攪拌し、混合物内に気泡を発生させ、或いは流路に沿って混合物を流すことにより、前記第１粒子と第２粒子とにドラッグ力（Ｆｄ）を付与する。
【数Ａ】
2010084945.tif 000054
【数Ｂ】
2010084945.tif 000055
ここで、式Ａにおいて、符号Ｍは第１粒子又は第２粒子の磁化を表し、符号ｂは第１粒子又は第２粒子の半径を表している。又、式Ｂにおいて、符号ＣＤは抗力係数を表し、符号ρは流動媒質の密度を表し、符号Ｓは第１粒子又は第２粒子の基準面積を表している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記処理方法において、分散工程では、混合物に対して超音波振動等の振動を付与し、混合物を攪拌し、或いは混合物内に気泡を発生させることにより、第１粒子と第２粒子との凝集物を分散させることが出来る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る混合物の第３の処理方法は、上記第１又は第２の処理方法であって、前記流動媒質は水系の媒質から形成されており、前記分散工程では、混合物の水素イオン指数（ｐＨ）を調整することにより、第１粒子及び第２粒子の表面のゼータ電位をそれぞれ同じ極性にする。
該第３の処理方法によれば、第１粒子と第２粒子との間に反発力が発生することになる。従って、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれて第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る混合物の第４の処理方法は、上記第１又は第２の処理方法であって、前記流動媒質は気体から形成されており、前記分散工程では、磁気フィルタが設置されている流路内に前記気体を流すことによって前記混合物を流動させる一方、前記磁気フィルタによって生じる磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記気体の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子が前記磁気フィルタから受ける磁気力を、該第１粒子が前記気体から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子が前記磁気フィルタから受ける磁気力を、該第２粒子が前記気体から受けるドラッグ力よりも小さくする。
ここで、磁気フィルタには、流路内の一部の領域に磁場を発生させたもの、磁場が発生している流路内の一部の領域に磁性体メッシュや磁性体フィラメントを配置したもの等が含まれるものとする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
気体中の第１粒子と第２粒子とは、両粒子間の相互作用や気体中の水分により互いに結合して凝集物を形成するが、上記第４の処理方法においては、凝集物を形成している第１粒子と第２粒子とが磁気フィルタから磁気力を受けて、凝集物は磁気フィルタに捕捉されることになる。このとき、磁気フィルタに対して気体が流れ続けるので、第１粒子及び第２粒子は気体からドラッグ力を受けることになる。そして、該気体の風圧によって或いは凝集物中の水分が気化することによって凝集物がほぐれた後、第１粒子は、これに付与される磁気力により、ドラッグ力に抗して磁気フィルタの表面に留まる一方、第２粒子は、これに付与される磁気力より大きいドラッグ力を受けて磁気フィルタから離脱することになる。よって、第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記処理方法において、前記磁気分離工程では、超伝導磁石を利用して前記混合物に対して磁場を印加してもよい。超伝導磁石を用いることにより、混合物中の広い範囲に亘って外部磁場が及ぶので、永久磁石に比べて、より多くの第１粒子又は第２粒子に対して大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上記処理方法の磁気分離工程において、前記混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させてもよい。具体的には、前記混合物中に磁気勾配発生手段を配備することにより、前記磁場に磁気勾配を発生させることが出来る。混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させることにより、第１粒子又は第２粒子が受ける磁気力が大きくなる。従って、粒子径が小さい第１粒子又は第２粒子に対しても大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に係る混合物の第５の処理方法は、上記第１又は第２の処理方法であって、前記分散工程では、１又は複数の磁石が設置された流路内に、該流路に沿って前記第１粒子と第２粒子を移動させる流動層を前記流動媒質として形成する一方、前記１又は複数の磁石によって生じる磁場（Ｈ）の大きさの調整、該磁場（Ｈ）が有する磁気勾配の調整、及び前記流動層の速度（Ｖｆ）の調整の内、少なくとも何れかの調整を実行することにより、第１粒子が前記磁石から受ける磁気力を、該第１粒子が前記流動層から受けるドラッグ力よりも大きくし、第２粒子が前記磁石から受ける磁気力を、該第２粒子が前記流動層から受けるドラッグ力よりも小さくする。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
混合物中では第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、上記第５の処理方法においては、凝集物を形成している第１粒子と第２粒子とが１又は複数の磁石から磁気力を受けて、凝集物は１又は複数の磁石に捕捉されることになる。このとき、１又は複数の磁石に対して流動層が流れ続けるので、第１粒子及び第２粒子は流動層からドラッグ力を受けることになる。そして、第１粒子は、これに付与される磁気力により、ドラッグ力に抗して磁石の表面に留まる一方、第２粒子は、これに付与される磁気力より大きいドラッグ力を受けて磁石から離脱することになる。よって、第１粒子と第２粒子とが流動媒質中に分散することになる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明に係る混合物の処理方法によれば、磁性体又は非磁性体から形成された粒子が混入している混合物から該粒子を分離することが出来る。
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月3日(2010.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体及び非磁性体の一方で形成された第１粒子を含有する水系の流動媒質中に、磁性体及び非磁性体の他方で形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、
前記第１粒子及び前記第２粒子の何れも正又は負に帯電して、前記第１粒子と前記第２粒子との間に反発力が発生する様に、前記混合物の水素イオン指数(ｐＨ)を調整する調整工程と、
前記調整工程後に、前記混合物中に存在する前記第１粒子と前記第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、
前記分散工程と並行して又は前記分散工程の後に、前記混合物に磁場を印加して前記第１粒子と前記第２粒子とに大きさの異なる磁気力を付与することで、前記第１粒子と前記第２粒子とを分離する磁気分離工程と、
を有する混合物の処理方法。
【請求項２】
前記分散工程では、前記混合物に対して振動を付与する請求項１に記載の混合物の処理方法。 
【請求項３】
前記振動は、超音波振動である請求項２に記載の混合物の処理方法。 
【請求項４】
前記分散工程では、前記混合物を攪拌し、又は前記混合物内に気泡を発生させる請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項５】
前記調整工程では、前記混合物のｐＨが、前記第１粒子の等電点におけるｐＨの値及び前記第２粒子の等電点におけるｐＨの値の何れの値よりも小さく又は大きくなる様に調整される請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項６】
前記混合物には凝集剤が更に含まれており、前記所定範囲内のｐＨにおいて前記第１粒子と前記第２粒子とはフロック化し、
前記混合物のｐＨを前記所定範囲の上限値よりも大きくする工程を、又は、前記混合物のｐＨを前記所定範囲の下限値よりも小さくする工程を更に含む請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項７】
前記磁気分離工程は、磁気フィルタが設置されている流路内に前記混合物を流し、前記磁気フィルタによって前記混合物中の磁性体粒子を捕捉する工程を含む請求項１に記載の混合物の処理方法。
【請求項８】
前記磁気分離工程において前記第１粒子と前記第２粒子とに付与される磁気力はそれぞれ、前記第１粒子と前記第２粒子とがそれぞれ前記流動媒質から受けるドラッグ力と所定の大小関係を有している請求項１乃至請求項７の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項９】
前記磁気分離工程において前記第１粒子に付与される磁気力は、前記第１粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きく、前記磁気分離工程において前記第２粒子に付与される磁気力は、前記第２粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さい請求項８に記載の混合物の処理方法。
【請求項１０】
前記磁気分離工程では、超電導磁石を利用して前記混合物に対して磁場を印加する請求項１乃至請求項９の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項１１】
前記磁気分離工程において前記混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させる請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の混合物の処理方法。
【請求項１２】
前記磁気分離工程では、前記混合物中に磁気勾配発生手段を配備することによって前記磁場に磁気勾配を発生させる請求項１１に記載の混合物の処理方法。
【請求項１３】
前記第１粒子又は前記第２粒子は砥粒或いは研磨粒子である請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の混合物の処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る混合物の第１の処理方法は、磁性体及び非磁性体の一方で形成された第１粒子を含有する水系の流動媒質中に、磁性体及び非磁性体の他方で形成された第２粒子が混入している混合物を処理する方法であって、
前記第１粒子及び前記第２粒子の何れも正又は負に帯電して、前記第１粒子と前記第２粒子との間に反発力が発生する様に、前記混合物の水素イオン指数(ｐＨ)を調整する調整工程と、
前記調整工程後に、前記混合物中に存在する前記第１粒子と前記第２粒子との凝集物を分散させる分散工程と、
前記分散工程と並行して又は前記分散工程の後に、前記混合物に磁場を印加して前記第１粒子と前記第２粒子とに大きさの異なる磁気力を付与することで、前記第１粒子と前記第２粒子とを分離する磁気分離工程とを有する。
ここで、磁性体には強磁性体が含まれ、非磁性体には常磁性体及び反磁性体が含まれるものとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記分散工程の実行前においては、混合物中の第１粒子と第２粒子とは互いに結合して凝集物を形成するが、第１粒子と第２粒子との間に反発力が発生するので、第１粒子と第２粒子との間の結合が弱まり或いは解除され、その結果、凝集物がほぐれる。その後、凝集物は分散工程において分散されることになる。分散工程の実行中又は実行直後においては、第１粒子と第２粒子との分散状態は維持される。そして、磁気分離工程において第１粒子と第２粒子はそれぞれ大きさの異なる磁気力を受けるので、第１粒子と第２粒子とは混合物中の異なる箇所に分離されることになる。従って、第１粒子及び第２粒子の何れか一方の粒子を混合物中に残したまま、他方の粒子を混合物から除去することが可能となる。
上述した処理を１回又は複数回繰り返して行うことにより、混合物中に存在していた他方の粒子の殆どが分離・除去され、その結果、第１粒子又は第２粒子の再利用が可能となる。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る混合物の第２の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記分散工程では、前記混合物に対して振動を付与する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る混合物の第３の処理方法は、上記第２の処理方法であって、前記振動は、超音波振動である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る混合物の第４の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記分散工程では、前記混合物を攪拌し、又は前記混合物内に気泡を発生させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る混合物の第５の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記調整工程では、前記混合物のｐＨが、前記第１粒子の等電点におけるｐＨの値及び前記第２粒子の等電点におけるｐＨの値の何れの値よりも小さく又は大きくなる様に調整される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る混合物の第６の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記混合物には凝集剤が更に含まれており、前記所定範囲内のｐＨにおいて第１粒子と第２粒子とはフロック化し、前記混合物のｐＨを前記所定範囲の上限値よりも大きくする工程を、又は、前記混合物のｐＨを前記所定範囲の下限値よりも小さくする工程を更に含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る混合物の第７の処理方法は、上記第１の処理方法であって、前記磁気分離工程は、磁気フィルタが設置されている流路内に前記混合物を流し、前記磁気フィルタによって前記混合物中の磁性体粒子を捕捉する工程を含む。ここで、磁気フィルタには、流路内の一部の領域に磁場を発生させたもの、磁場が発生している流路内の一部の領域に磁性体メッシュや磁性体フィラメントを配置したもの等が含まれるものとする。 
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係る混合物の第８の処理方法は、上記第１乃至第７の何れかの処理方法であって、前記磁気分離工程において前記第１粒子と前記第２粒子とに付与される磁気力はそれぞれ、前記第１粒子と前記第２粒子とがそれぞれ前記流動媒質から受けるドラッグ力と所定の大小関係を有している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明に係る混合物の第９の処理方法は、上記第８の処理方法であって、前記磁気分離工程において前記第１粒子に付与される磁気力は、前記第１粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも大きく、前記磁気分離工程において前記第２粒子に付与される磁気力は、前記第２粒子が前記流動媒質から受けるドラッグ力よりも小さい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係る混合物の第１０の処理方法は、上記第１乃至第９の何れかの処理方法であって、前記磁気分離工程では、超電導磁石を利用して前記混合物に対して磁場を印加する。超伝導磁石を用いることにより、混合物中の広い範囲に亘って外部磁場が及ぶので、永久磁石に比べて、より多くの第１粒子又は第２粒子に対して大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明に係る混合物の第１１の処理方法は、上記第１乃至第１０の何れかの処理方法であって、前記磁気分離工程において前記混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させる。混合物中の磁場に対して磁気勾配を発生させることにより、第１粒子又は第２粒子が受ける磁気力が大きくなる。従って、粒子径が小さい第１粒子又は第２粒子に対しても大きい磁気力を及ぼすことが可能となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明に係る混合物の第１２の処理方法は、上記第１１の処理方法であって、前記磁気分離工程では、前記混合物中に磁気勾配発生手段を配備することによって前記磁場に磁気勾配を発生させる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明に係る混合物の第１３の処理方法は、上記第１乃至第１２の何れかの処理方法であって、前記第１粒子又は前記第２粒子は砥粒或いは研磨粒子である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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