(57)【要約】使用済みセリウム系研摩材スラリーに含まれるガラス成分を、効率的に除去し、研摩速度を回復させるとともに研摩傷の発生を抑制したセリウム系研摩材を再生する技術を提供する。本発明は、使用済みセリウム系研摩材スラリーを再生する廃研摩材スラリーの再生方法において、使用済みセリウム系研摩材スラリーに、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種を添加し、スラリー状態にして、周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みのセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材からセリウム系研摩材を再生する方法において、
研摩廃材に、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種を添加してスラリー状態とし、周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌することを特徴とするセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項２】
スラリーの撹拌後、スラリーをフィルタリングする請求項１に記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項３】
研摩廃材が研摩材廃滓であり、
研摩材廃滓に、フッ酸以外の酸により凝集剤成分を除去する凝集剤除去処理を予め行う請求項２に記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項４】
凝集剤が鉄、アルミニウムの少なくとも一方を含み、
凝集剤除去処理におけるフッ酸以外の酸は、硫酸、塩酸、硝酸から選ばれる無機酸、クエン酸、酒石酸、酢酸から選ばれる有機酸の少なくともいずれかである請求項３に記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項５】
撹拌する際のスラリーのｐＨが、ｐＨ３〜ｐＨ１２である請求項１〜請求項４いずれかに記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項６】
フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種が、フッ酸を含有しない酸、並びにそのナトリウム塩、そのカリウム塩及びそのアンモニウム塩から選択される少なくとも一種である請求項１〜請求項５いずれかに記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項７】
フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種が、カルボキシル基を２個以上有する酸及びその塩、並びにリン酸塩から選択される少なくとも一種である請求項１〜請求項６いずれかに記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済みのセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材からセリウム系研摩材を再生する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セリウム系研摩材は、光学レンズ等の光学用途ガラス、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用のガラス基板、磁気ディスク、光ディスクなどの記録媒体用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの様々なガラスに対する表面研摩に用いられている。【０００３】
ところで、このセリウム系研摩材を利用する分野においては、資源の有効利用という観点から、使用済みセリウム系研摩材を再利用するためのリサイクル技術が提唱されている。【０００４】
例えば、特許文献１では、劣化した酸化セリウム系研摩材懸濁液に分散剤を添加して、この懸濁液のｐＨをｐＨ１０．５以上とし、５０℃以上の温度に加熱して、酸化セリウム系研摩材を再生する方法が提案されている。しかしながら、懸濁液のｐＨをｐＨ１０．５以上にしても、ガラス成分のケイ素（Ｓｉ）の溶解は十分に行われない。また、研摩対象のガラスに、カルシウム（Ｃａ）やマグネシウム（Ｍｇ）等が含まれている場合、この特許文献１の再生方法では、ＣａやＭｇを除去することができず、これらが研摩傷の発生原因となる傾向がある。【０００５】
そして、特許文献２では、研摩廃液を限外ろ過膜を利用して限外ろ過膜処理を行い、その後限外ろ過膜処理工程より得られた濃縮液を、限外ろ過膜より孔径の大きな膜である精密ろ過膜を利用して精密ろ過処理を行って、その透過液から研摩材を回収する方法が提案されている。この特許文献２は、半導体のＣＭＰ用研摩材を再生対象としており、ＣＭＰ用研摩材は微粒であるため、ガラスとＣＭＰ用研摩材との分離は、ろ過処理により分離可能であるものの、セリウム系研摩材のように微粒でない研摩材に対しては、特許文献２の再生方法では、有効な再生処理を行うことが難しい。【０００６】
また、各種ガラス材料に使用されたセリウム系研摩材は、いわゆる廃棄物として排出される。使用済みセリウム系研摩材は、スラリーとして使用されることが多く、廃棄物として排出される場合は、使用済みセリウム系研摩材スラリーに、鉄（Ｆｅ）やアルミニウム（Ａｌ）のような凝集剤を加え、研摩材粒子を凝集して、ケーキ状にして排出される。本願においては、このような使用済みセリウム系研摩材スラリーに凝集剤を加えてケーキ状にした廃棄物を研摩材廃滓と称す。この研摩材廃滓は、希少資源であるセリウムを含む点においてリサイクル対象となる。しかし、研摩されたガラスを多く含むうえ、鉄（Ｆｅ）やアルミニウム（Ａｌ）のような凝集剤も含まれているため、効率的な再利用が容易ではない。【０００７】
例えば、特許文献３では、使用済みセリウム系研摩材に含まれる凝集剤を無機酸により除去するとともに、使用済みセリウム系研摩材に含まれるガラス屑や研摩材表面に付着しているガラスをフッ酸（ＨＦ）で溶解する再生技術が提案されている。しかしながら、フッ酸は研摩材を構成する希土類元素との反応性が高いため、フッ酸の処理によってはガラスのみを選択的に除去することが難しい。ガラスを完全に除去するために過剰のフッ酸を加えると、希土類元素とフッ酸との反応により、フッ化物が副生成してしまい、再生したセリウム系研摩材はその研摩速度が低下する傾向となり、研摩傷の発生を引き起こす特性になる傾向がある。さらに、この先行技術では、使用済みセリウム系研摩材に含まれる異物、例えば直径３μｍ以上の異物を効率的に取り除くことが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２０５４６０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３６２号公報
【特許文献３】特開２００７−２７６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、使用済みセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材からセリウム系研摩材を再生する際に、含有されたガラスや、鉄やアルミニウムのような凝集剤を効率的に除去し、研摩速度を回復させるとともに、直径３μｍ以上の異物を効率的に取り除くことで研摩傷の発生を抑制したセリウム系研摩材を再生する技術を提供することを目的とする。【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、使用済みのセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材からセリウム系研摩材を再生する方法において、研摩廃材に、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種を添加してスラリー状態とし、周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌することを特徴とするものとした。本発明によれば、ガラスを効率的に除去し、研摩速度が回復され、研摩傷の発生も抑制されたセリウム系研摩材を再生することが可能となる。【００１１】
本発明において、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種の添加剤（以下、単に添加剤と略す場合がある）を研摩廃材に加え、スラリー状態として４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌を行う。この撹拌速度は、１０ｍ／ｓｅｃ以上がより好ましい。４ｍ／ｓｅｃ未満であると、研摩材粒子の凝集が十分にほぐれず、付着したガラスと研摩材との分離が効率的に行えなくなるからである。スラリーの撹拌は、撹拌速度が大きいほど分散がよくなるので好ましいが、あまり大きな撹拌速度であると、装置コストやエネルギーコストが増大するため、１００ｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、８０ｍ／ｓｅｃ以下がさらに好ましい。撹拌装置として、Ｔ．Ｋ．フィルミックス（登録商標／プライミクス（株）製）を用いて、安定的な処理となる５０ｍ／ｓｅｃ以下にすることが特に好ましい。本発明において、スラリーを撹拌する場合、その撹拌装置に特に制限はなく、種々の撹拌装置を使用できる。メディアを使用する撹拌装置でも可能であり、例えばビーズミルなどを使用できる。本発明におけるフッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種の添加剤は分散効果があり、周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌することと相俟って、ガラスが研摩材粒子から分離され、後工程における沈殿、上澄み液抜き出しと、フィルタリングとの少なくとも一方を実施すると、ガラスを効率的に除去できる。スラリーを周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌した後、フィルタリングを行った場合は研摩粒子のフィルターを通過する割合が向上する。【００１２】
本発明において、フッ酸を含有しない酸としては、カルボキシル基を２個以上有する酸、炭酸、リン酸などがあり、その塩としては、各酸のアルカリ金属塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩）、アンモニウム塩などがある。酸が２価以上の場合、その塩としては、複数の水素（Ｈ）のうち少なくとも１以上がアルカリ金属、アンモニウムに置換されていればよい。例えば、炭酸水素ナトリウム、クエン酸二水素カリウム、リン酸水素二アンモニウムなどの水素（Ｈ）の一部が置換されたものも含み、本発明では、このように一部しか置換されていない場合でも、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩に含まれる。また、その塩としては、酒石酸ナトリウムカリウムのように、複数の水素（Ｈ）が異なるアルカリ金属、アンモニウムに置換されている場合も含まれる。本発明におけるフッ酸を含有しない酸としては、カルボキシル基を２個以上有する酸及びその塩、並びにリン酸塩から選択される少なくとも一種を使用することが好ましい。また、酸の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が、安価で好ましいものである。【００１３】
本発明におけるカルボキシル基を２個以上有する酸及びその塩としては、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、コハク酸、フマル酸、ポリアクリル酸、カルボキシメチルタルトロン酸（ＣＭＴ）、カルボキシメチルオキシコハク酸（ＣＭＯＳ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン四酢酸（ＨＥＤＴＡ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジエチレントリアミノ五酢酸（ＤＴＰＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、シュウ酸、またはこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム（ＮＨ４）塩があり、なかでもナトリウム（Ｎａ）塩、カリウム（Ｋ）塩、アンモニウム（ＮＨ４）塩が好ましい。【００１４】
また、本発明におけるリン酸塩としては、アルカリ金属塩、アンモニウム（ＮＨ４）塩があり、なかでもナトリウム（Ｎａ）塩、カリウム（Ｋ）塩、アンモニウム（ＮＨ４）塩が好ましい。具体的には、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ウルトラポリリン酸ナトリウム、オルトリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ポリリン酸カリウム、メタリン酸カリウムなどがあげられる。【００１５】
本発明において、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種を添加する場合、単独または組み合わせて併用して添加することができる。これらの添加剤としては、クエン酸またはピロリン酸若しくはその塩が特に好ましい。添加量としては、スラリーの固形分に対して、０．０１質量％〜１０質量％の範囲で添加することが好ましく、０．０５質量％〜６質量％の範囲がより好ましい。添加量が０．０１質量％未満では、分散効果が不十分になり、ガラスと研摩材粒子の分離が不十分になりやすい。また、１０質量％を超えて添加しても分散効果はほとんど増加しない。【００１６】
本発明において、撹拌するスラリーのｐＨをｐＨ３〜ｐＨ１２とすることが好ましい。より好ましくはｐＨ６〜１０である。ｐＨ３未満であると、セリウム系研摩材自体が溶解する傾向となり、再生率が悪くなる。ｐＨがｐＨ１２を超えても、分散効果や、ガラスと研摩材粒子の分離のし易さに変化はないが、水酸化ナトリウムやアンモニア水などのアルカリ使用量が増える。【００１７】
本発明において、研摩廃材が研摩材廃滓である場合、研摩材廃滓に、フッ酸以外の酸により凝集剤成分を除去する凝集剤除去処理を予め行うことが好ましい。本発明における凝集剤除去処理は、フッ酸以外の酸により行う。フッ酸を利用しても、鉄やアルミニウムを除去することは可能であるが、フッ酸は希土類元素と反応してフッ化物を生成するため、再生したセリウム系研摩材にしたときに研摩傷を発生しやすくなる。また、本発明における凝集剤除去処理は、フッ酸以外の酸として、硫酸、塩酸、硝酸から選ばれる無機酸、クエン酸、酒石酸、酢酸から選ばれる有機酸の少なくともいずれかの酸により行うことが好ましい。これらの酸であると、凝集剤として含まれる鉄やアルミニウムを容易に溶解することができる。この酸処理においては、硫酸が特に好ましい。硫酸は、凝集剤を除去する効率が比較的高く、再生時の廃水処理も容易に行えるので低コストで済むからである。【００１８】
本発明において、凝集剤が鉄、アルミニウムの少なくとも一方を含む場合、凝集剤除去処理におけるフッ酸以外の酸は、硫酸、塩酸、硝酸から選ばれる無機酸、クエン酸、酒石酸、酢酸から選ばれる有機酸の少なくともいずれかであることが好ましい。【００１９】
本発明の凝集剤除去処理において、凝集剤としての鉄やアルミニウムを取り除く場合は、鉄またはアルミニウム（両方含まれる場合はその合計）１ｍｏｌあたりの酸使用量は、ｎ価の無機酸であれば２．５／ｎ〜９／ｎ  ｍｏｌが好ましく、３／ｎ〜６／ｎ  ｍｏｌがさらに好ましい。少なすぎると凝集剤成分の溶解除去が不十分になる傾向があり、多すぎると希土類成分の溶解が多くなり再生率が低下する傾向となる。一価の無機酸は塩酸、硝酸であり、二価の無機酸としては硫酸が挙げられる。また、本発明における酸処理において有機酸を使用する場合も、その酸使用量は上記した無機酸の場合と同様である。一価の有機酸は酢酸であり、二価の有機酸は酒石酸であり、三価の有機酸としてはクエン酸が挙げられる。【００２０】
本発明において、スラリーの撹拌後、スラリーをフィルタリングして異物やガラスを除去することが好ましい。このフィルタリングにより、研摩材粒子より大きな異物を効率的に除去することができ、また、凝集剤除去処理によりゲル化したガラス屑も除去することができるため、研摩傷の発生を抑制された再生セリウム系研摩材を実現することができる。このフィルタリングは、いわゆるカートリッジフィルター（使い捨て用）により行うことができるが、環境負荷を軽減するため、所定開口径のナイロンメッシュ（例えば、開口径１μｍ、Ｖ−ＳＥＰ（テクノアルファ社製））を使用することが好ましい。【００２１】
本発明において、使用済みセリウム系研摩材から分離したガラスを除去する方法としては、撹拌後のスラリーを沈降、上澄み液の抜き出しを行い、必要に応じて、さらにリパルプと沈降、上澄み液の抜き出しを繰り返し、上澄み液中に含まれる、研摩材粒子よりも軽いガラス成分を除去することで行うことができる。また、上記したカートリッジフィルターでフィルタリングして研摩材を通過させ、ガラスを捕捉して除去することもできる。そして、沈降、上澄み液の抜き出しと、フィルタリングを組み合わせて行うこともできる。【００２２】
本発明において、ガラスの除去或いは、ガラス及び異物の除去を行う場合、フィルターとしては１μｍ〜５μｍの濾過精度のものを使用することが好ましい。５μｍを超えるフィルターのみを通過させると、とガラスや異物の除去が不十分になりやすく、再生されたセリウム系研摩材により研摩処理を行うと研摩傷が多く発生しやすくなる。特に、上澄み液の抜き出しを行っていない場合はその傾向が強くなる。また、１μｍ未満では、研摩材粒子がフィルターを通過し難く、再生率が大きく低下する傾向となる。最初から１μｍ〜５μｍのフィルターを通過させると、フィルターが詰まりやすいので、５μｍより大きなフィルターを予め通過させた後に、１μｍ〜５μｍのフィルターを通過させてもよい。例えば、１０μｍ、次に５μｍ、最後に３μｍというように順次複数のフィルターを通過させてもよい。ガラスの除去或いは、ガラス及び異物の除去を行う場合、撹拌後のスラリーの固形分はフィルターを通過する割合（フィルター固形分通過率）は５０質量％以上が好ましく、７０質量％がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましく、９５質量％以上が特に好ましい。この固形分は、その大部分がセリウム系研摩材の研摩材粒子であるが、フィルタリング前は微量なガラスや異物も混入している。そして、この固形分は、フィルタリング前のスラリーとフィルタリング後のスラリーとについて、それぞれ全体質量を測定するとともに、十分に撹拌して一部サンプリングして赤外線乾燥水分計にて固形分濃度（質量％）を測定できる。フィルター固形分通過率は、フィルタリング前後の固形分全量を計算して算出する。なお、全体質量は、直接測定してもよいし、全体スラリー量（体積）及びスラリーの比重を測定して計算して求めてもよい。【００２３】
本発明において、研摩廃材が研摩材廃滓である場合、その研摩材廃滓には特に制限はないが、使用済みセリウム系研摩材スラリーに、鉄系やアルミニウム系の凝集剤或いは有機高分子系の凝集剤を添加し、ろ過等により固液分離してケーキ状にしたものを用いることが好ましい。【００２４】
研摩材廃滓に含まれる使用済みセリウム系研摩材の平均粒径としては、廃滓そのものでは凝集が強く測定が困難なため、本発明における酸処理を行った後の添加剤を加えた撹拌処理前のスラリー中のセリウム系研摩材の平均粒径が、レーザー回折・散乱法による体積基準のメジアン径（Ｄ５０）で０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましい。Ｄ５０が０．１μｍ未満になると、研摩材廃滓に含まれるガラスとの分離が難しくなる傾向となる。また、Ｄ５０は５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がさらに好ましい。Ｄ５０が５μｍを超えると、得られる再生セリウム系研摩材が研摩傷を発生しやすい特性になる。さらに、使用済みセリウム系研摩材としては、ハードディスク用ガラス基板、液晶用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光学ガラスなどのガラス材料または水晶の研摩処理に使用されたものが好ましい。【００２５】
また、本発明において、研摩廃材が廃研摩材スラリーである場合、その廃研摩材スラリーには特に制限はない。使用済みの廃研摩材スラリーの研摩材の平均粒径としては、使用済みセリウム系研摩材スラリーでは凝集が強く測定が困難なため、本発明における添加剤を加えた撹拌処理前スラリー中のセリウム系研摩材の平均粒径が、レーザー回折・散乱法による体積基準のメジアン径（Ｄ５０）で０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましい。Ｄ５０が０．１μｍ未満になると、ガラス成分の除去が難しくなる傾向となる。また、Ｄ５０は５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がさらに好ましい。Ｄ５０が５μｍを超えると、得られる再生セリウム系研摩材スラリーが研摩傷を発生しやすい特性になる。また、廃研摩材スラリーとしては、ハードディスク用ガラス基板、液晶用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光学ガラスなどのガラス材料または水晶の研摩処理に使用されたものが好ましい。さらに、再生対象となる使用済みセリウム系研摩材スラリーは、固液が混合した状態、いわゆるスラリー状態のものだけではなく、保存などにより研摩材成分が沈降して固液が分離されたものであっても、これを撹拌してスラリー状態としたものも含まれる。【００２６】
本発明において、沈降、上澄み液抜き出し後のケーキは、そのままスラリー化して再生セリウム系研摩材スラリーとして使用することも可能であるが、乾燥または乾燥後に焼成を行って使用することもできる。また、フィルタリング後のスラリーを必要に応じて濃度調整をして再生セリウム系研摩材スラリーとして使用することも可能であるが、乾燥または乾燥後に焼成を行って使用することもできる。乾燥又は焼成後には、乾式粉砕或いは乾式粉砕及び乾式分級を行うことが好ましい。このようにすれば、粉末状の再生セリウム系研摩材を得ることができる。また、粉末状の再生セリウム系研摩材をスラリー化して使用することもできる。さらに、スラリー状の再生セリウム系研摩材は、再生品でないスラリー状のセリウム系研摩材と混合して使用でき、粉末状の再生セリウム系研摩材は、再生品でない粉末状のセリウム系研摩材と混合して使用することが可能である。なお、スラリー化或いは乾燥する前のケーキ状の再生セリウム系研摩材、スラリー化後の再生セリウム系研摩材及び粉末状の再生セリウム系研摩材は、そのまま単独または他のセリウム系研摩材原料と共に、研摩材の原料として使用することも可能である。本発明により得られる再生セリウム系研摩材は、ハードディスク用ガラス基板、液晶用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光学ガラスなどのガラス材料または水晶の研摩処理に使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、研摩速度が回復し、研摩傷の発生を抑制されたセリウム系研摩材を、使用済みのセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材から容易に再生することができる。また、本発明によれば、使用済みセリウム系研摩材の再利用が有効に行えるので、資源の有効利用という観点から極めて有効なものである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
第一実施形態：この第一実施形態においては、再生対象の研摩廃材として、使用済みセリウム系研摩材を含む研摩材廃滓を用いた場合について説明する。
【００２９】
実施例１−１：再生対象の使用済みのセリウム系研摩材は、製品であるセリウム系研摩材（商品名ミレークＥ２３（三井金属鉱業（株）製、ＣｅＯ２／ＴＲＥＯ＝６３質量％）を、研摩試験機ＨＳＰ−２１型（台東精機（株）製）にて、平面パネル用ガラスを研摩処理したもので、その研摩速度が研摩初期時の５０％未満に低下するまで、研摩材スラリーを交換することなく使用したものを用いた。そして、この使用済みセリウム系研摩材スラリーに、塩化第二鉄の凝集剤（関東化学社製）を加え、苛性ソーダ（関東化学社製）を添加してスラリーｐＨをｐＨ７以上にすることで、沈殿を生成した。この沈殿物には、研摩処理における平面パネルの破片物も混入していた。
【００３０】
次に、この沈殿物をフィルタープレス（アタカ大機株式会社製、ＴＦＰ−３）にて固液分離を行い、再生対象となるケーキ状の研摩材廃滓を得た。このようして得られたケーキ状の研摩材廃滓は、含水率５０．２％で、Ｆｅが固形分に対して１２質量％混入していた。そして、Ｓｉ（ケイ素）が固形分に対して２質量％含有されていた。
【００３１】
このような研摩材廃滓に、Ｆｅの二倍等量となる１ｍｏｌ／Ｌ硫酸（Ｆｅ  １ｍｏｌ当たり、硫酸  ３ｍｏｌ）を加え、凝集剤成分であるＦｅを溶解した。そして、静置して沈降した後、上澄み液を抜き出し、純水を加えて再度スラリー化した。この操作（沈降−上澄み液抜き出し−純水添加の再スラリー化）を繰り返し、上澄み液中のＦｅ濃度が０．３ｇ／Ｌ以下になるまで行った。上澄み液中のＦｅ濃度が０．３ｇ／Ｌ以下となったものを廃滓スラリーとした。
【００３２】
そして、この廃滓スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした後、固形分に対して６質量％のクエン酸を添加して、ｐＨ調整材としてのアルカリ調整剤（アンモニア水）を加え、廃滓スラリーのｐＨをｐＨ７とした。また、ｐＨ調整後のスラリー中のセリウム系研摩材の平均粒径Ｄ５０は、１．４μｍであった。
【００３３】
ｐＨ調整後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速５０ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。撹拌処理後、ろ過精度３μｍのスロープピュアフィルター２５０Ｌ−ＳＬＳ−０３０（（株）ロキテクノ社製）にてフィルタリングすることにより、異物除去の処理を行った。この異物除去処理を行ったフィルター内をデジタルマイクロスコープにより確認したところ、研摩材粒子より大きい直径３μｍ以上の異物が多数観察された。
【００３４】
異物除去の処理を行った後、廃滓スラリーの固液分離処理を行った。この固液分離処理は、スラリーを静置沈降後、上澄み液を抜き出し→純水添加→撹拌→再度静止沈降の操作を２回繰り返し、上澄み液を抜き出した。この固液分離処理により得られた回収固形分を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この再生セリウム系研摩材を、ＩＣＰ―ＡＥＳ法によりＳｉ成分の分析を行った結果、０．１質量％未満であり、ガラス成分がほとんど取り除かれていることが判明した。尚、上記した実施例１−１に関する研摩材廃滓の再生処理条件を表１に纏めて示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
この回収した再生セリウム系研摩材と、使用前のセリウム系研摩材（製品）について、その物性及び研摩評価を行った。物性は、ＢＥＴ法比表面積、粒度、組成（フッ素（Ｆ）、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、全酸化希土（ＴＲＥＯ））について測定し、研摩評価は、研摩速度と研摩傷を調査した。試験条件は、次の通りである。
【００３７】
ＢＥＴ比表面積（Ａ）の測定：ＪＩＳ  Ｒ  １６２６-1996（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法）の「６．２  流動法  の（３．５）一点法」に準拠して測定を行った。その際、キャリアガスであるヘリウムと、吸着質ガスである窒素の混合ガスを使用した。なお、スラリー研摩材についての測定では、当該スラリーを十分に乾燥（１０５℃に加熱）させることにより得られた乾燥品についてＢＥＴ法比表面積を測定した。
【００３８】
粒度：レーザー回折・散乱法粒子径分布測定装置（（株）堀場製作所製ＬＡ−９２０）を使用して粒度分布を測定することにより、体積基準の小粒径側からの積算分率における１０％径（Ｄ１０）、５０％径（Ｄ５０）及び９０％径（Ｄ９０）を求めた。
【００３９】
全酸化希土（ＴＲＥＯ）の測定：研摩材原料或いは研摩材原料の全酸化希土は、シュウ酸塩沈殿・焼成・重量法により測定した（単位  固形物：質量％、液：ｇ／Ｌ）。前処理として、固形物（研摩材）は過塩素酸及び過酸化水素により溶解し、煮沸して行った。測定対象が液である場合は、そのまま煮沸して行った。また、ＣｅＯ２／ＴＲＥＯについては、上記した全酸化希土（ＴＲＥＯ）測定を行って得られたＴＲＥＯ試料を、過塩素酸及び過酸化水素により溶解し、ＩＣＰ−ＡＥＳ法により測定した。
【００４０】
フッ素含有量の測定：フッ素（Ｆ）含有量は、フッ化物イオン電極法（単位  固形物：質量％、液：ｇ／Ｌ）により測定した。測定対象となる固形物は（研摩材）、アルカリ溶融・温湯抽出により溶液化して測定を行った。
【００４１】
ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）含有量の測定：Ｓｉの含有量は、測定対象となる固形物（研摩材）をアルカリ溶融・温湯抽出により溶液化して、ＩＣＰ−ＡＥＳ法により測定した。Ｓｉ以外のＦｅ、Ｃａ、Ａｌなどの含有量は、上記固形物（研摩材）をアルカリ溶融・温湯抽出後、塩酸溶解処理を行って、ＩＣＰ−ＡＥＳ法により測定した。
【００４２】
研摩速度：研摩機として、研摩試験機（ＨＳＰ−２１型、台東精機（株）製）を用意した。この研摩試験機は、研摩材スラリーを研摩対象面に供給しながら、当該研摩対象面を研摩パッドで研摩するものである。研摩材スラリーの砥粒濃度は、１００ｇ／Ｌとした（分散媒は水のみ）。研摩対象物は６５ｍｍφの平面パネル用ガラスとした。また、研摩パッドはポリウレタン製のものを使用した。研摩面に対する研摩パッドの圧力は９．８ｋＰａ（１００ｇ／ｃｍ2）とし、研摩試験機の回転速度は１００ｍｉｎ−１（ｒｐｍ）に設定して研摩をした。研摩速度は、研摩前後のガラス重量を測定して研摩によるガラス重量の減少量を求め、使用前のセリウム系研摩材（製品）の減少量を１００として、この製品研摩速度の相対値として、再生セリウム系研摩材の研摩速度を調べた。
【００４３】
研摩傷：研摩傷評価は、３０万ルクスのハロゲンランプを光源として用いる反射法で研摩後のガラス表面を目視観察し、ガラス全面の観察範囲中に、幅１ｍｍ以上の研摩傷の本数をカウントし、合計８枚のガラスについて研摩傷観察を行い、その合計本数を研摩傷評価値とした。研摩傷の評価は、使用前のセリウム系研摩材（製品）による研摩傷と、再生セリウム系研摩材による研摩傷とを比較することにより調べた。この研摩傷評価では、合計本数が５０本を超える場合は研摩材として使用困難で、５０本〜２１本の場合は研摩材として使用可能で、２０本〜１１本の場合は研摩材として好適なものであり、１０本以下の場合が研摩材として特に好適なものとした。
【００４４】
実施例１−１の再生セリウム系研摩材の物性及び研摩特性の測定結果を表２に示す。表２に示すように、実施例１−１の再生セリウム系研摩材の研摩速度は相対値９８であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で、特に好適なものであった。これにより、この実施例１−１の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００４５】
【表２】
2011099596.tif 000003
【００４６】
【表３】
2011099596.tif 000004
【００４７】
実施例１−２：この実施例１−２は、上記実施例１−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、フィルタリングしてから固液分離した研摩材を乾燥後、８００℃で焼成処理をした後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例１−２の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−２の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００４８】
表２に示すように、実施例１−２の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０２（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で、特に好適なものであった。これにより、この実施例１−２の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００４９】
実施例１−３：この実施例１−３は、上記実施例１−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、クエン酸の代わりに、ピロリン酸ナトリウムを使用した。また、アルカリ調整剤によるｐＨ調整は行わず、スラリーｐＨはｐＨ７．５であった。その他の条件は、上記実施例１−１と同じとした。実施例１−３の再生処理条件を表１に示す。また、実施例１−３の再生セリウム系研摩材について、その物性及び研摩評価を行った結果を表２に示す。
【００５０】
表２に示すように、実施例１−３の再生セリウム系研摩材の研摩速度は相対値９８であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で、特に好適なものであった。これにより、この実施例１−３の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００５１】
実施例１−４：この実施例１−４は、上記実施例１−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、フィルタリングしてから固液分離した研摩材を乾燥後、８００℃で焼成処理をした後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例１−４の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−４の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００５２】
表２に示すように、実施例１−４の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１１０（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で、特に好適なものであった。これにより、この実施例１−４の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００５３】
実施例１−５：この実施例１−５は、上記実施例１−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−５の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−５の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００５４】
表２に示すように、実施例１−５の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０３（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷よりわずかに多かったが、実用上まったく問題のない程度のもので、特に好適なものであることが判明した。
【００５５】
実施例１−６：この実施例１−６は、上記実施例１−４と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−６の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−６の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００５６】
表２に示すように、実施例１−６の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０９（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【００５７】
実施例１−７：この実施例１−７は、上記実施例１−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−７の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−７の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００５８】
表２に示すように、実施例１−７の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０８（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２２本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【００５９】
実施例１−８：この実施例１−８は、上記実施例１−４と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−８の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−８の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００６０】
表２に示すように、実施例１−８の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１１３（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２９本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【００６１】
実施例１−９：この実施例１−９は、上記実施例１−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−９の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−９の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００６２】
表２に示すように、実施例１−９の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１００（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【００６３】
実施例１−１０：この実施例１−１０は、上記実施例１−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例１−１０の再生処理条件を表１に示す。また、この実施例１−１０の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２に示す。
【００６４】
表２に示すように、実施例１−１０の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０５（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２３本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【００６５】
実施例１−１１〜２９：この実施例１−１１〜２９では、上記実施例１−１と基本的に同じ再生処理条件で、廃滓スラリーに添加する添加剤を各種変更した場合を評価したものである。実施例１−１１〜２９の再生処理条件を表１に示す。尚、再生処理におけるｐＨ調整剤としてはアルカリ調整剤（アンモニア水）または塩酸を用い、実施例１−１８、１−１９の場合はアルカリ調整剤を添加しないとＨＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＥＤＴＡは溶解しなかった。さらに、コハク酸、ＨＩＤＡはアルカリ調整剤を添加しないと溶解しにくかった。また、この実施例１−１１〜２９の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表２及び表３に示す。
【００６６】
表２及び表３に示すように、実施例１−１１〜２９の各種添加剤を用いた再生セリウム系研摩材の研摩速度は、少なくとも９６（相対値）以上の値であった。また、実施例１−１１〜２９の再生セリウム研摩材の研摩傷は、実施例１−２９では１３本確認されたが、その他のものは１０本未満であった。実施例１−１１〜２９の各種添加剤を用いても、良好なセリウム系研摩材を再生できることが判明した。
【００６７】
比較例１−１：この比較例１−１では、上記実施例１−１と同じ研摩材廃滓（含水率５０．２％、Ｆｅが固形分に対して１２質量％混入、Ｓｉが固形分に対して２質量％含有）を用いた。
【００６８】
この研摩材廃滓に、Ｆｅの二倍等量となる１ｍｏｌ／Ｌ硫酸（Ｆｅ  １ｍｏｌ当たり、硫酸  ３ｍｏｌ）を加え、凝集剤成分であるＦｅを溶解した。そして、実施例１−１の場合と同様に、静置して沈降した後、上澄み液を抜き出し、純水を加えて再度スラリー化した。この操作（沈降−上澄み液抜き出し−純水添加の再スラリー化）を繰り返し、上澄み液中のＦｅ濃度が０．３ｇ／Ｌ以下になるまで行った。上澄み液中のＦｅ濃度が０．３ｇ／Ｌ以下となったものを廃滓スラリーとした。
【００６９】
そして、この廃滓スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした後、添加剤を加えることなくアルカリ調整剤（アンモニア水）のみを加え、廃滓スラリーｐＨをｐＨ７．０とした。ｐＨ調整後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速５０ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。
【００７０】
撹拌処理後、フィルタリングを実施せず、スラリーの固液分離処理して得られた固形分を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この比較例１−１の再生処理条件を表１に示す。また、比較例１−１の再生セリウム系研摩材の物性及び研摩特性を表３に示す。
【００７１】
表３に示すように、比較例１−１の再生セリウム系研摩材の研摩速度は５３（相対値）であった。また、比較例１−１の再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。さらに、組成的には、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌが各実施例の再生セリウム系研摩材より、多く含有されていることが確認された。
【００７２】
比較例１−２：この比較例１−２では、上記実施例１−３の再生処理条件の中で、アルカリ調整剤（アンモニア水）によるｐＨ調整をせず、撹拌処理後のフィルタリングを実施しない条件にて、再生処理を行った。この比較例１−２の再生処理条件を表１に示す。また、比較例１−２の再生セリウム系研摩材の物性及び研摩特性を表３に示す。
【００７３】
表３に示すように、比較例１−２の再生セリウム系研摩材の研摩速度は８９（相対値）であった。また、比較例１−２の再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。さらに、組成的には、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌが各実施例の再生セリウム系研摩材より、多く含有されていることが確認された。
【００７４】
比較例１−３：この比較例１−３では、上記比較例１−２の再生処理条件の中で、撹拌処理時の周速を３ｍ／ｓｅｃとして、フィルタリングを実施して再生処理を行った。この比較例１−３の再生処理条件を表１に示す。また、比較例１−３の再生セリウム系研摩材の物性及び研摩特性を表３に示す。
【００７５】
表３に示すように、比較例１−３の再生セリウム系研摩材の研摩速度は１２２（相対値）と非常に高い値であった。しかしながら、比較例１−３の再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。さらに、組成的には、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌが各実施例の再生セリウム系研摩材より、多く含有されていることが確認された。
【００７６】
比較例１−４：この比較例１−４では、上記実施例１−１で示した再生処理条件において、酸処理、アルカリ調整剤によるｐＨ調整、添加剤を加えてのスラリーの撹拌処理を行わず、フィルタリングを実施して再生処理を行った。この比較例１−４の再生処理条件を表１に示す。また、比較例１−４の再生セリウム系研摩材の物性及び研摩特性を表３に示す。
【００７７】
表３に示すように、比較例１−４の再生セリウム系研摩材の研摩速度は１２（相対値）と非常に低い値であった。また、比較例１−４の再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。そして、組成的には、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌが各実施例の再生セリウム系研摩材より、多く含有されていることが確認された。さらに、研摩材の比表面積も非常に大きく、その粒度も大きい値であることが確認された。
【００７８】
比較例１−５：この比較例１−５は、上記実施例１−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を３ｍ／ｓｅｃとしたものである。この比較例１−５の再生処理条件を表１に示す。また、この比較例１−５の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表３に示す。
【００７９】
表３に示すように、比較例１−５の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１１０（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。
【００８０】
第二実施形態：この第二実施形態においては、再生対象の研摩廃材として、使用済みセリウム系研摩材スラリーを用いた場合について説明する。
【００８１】
実施例２−１：再生対象の使用済みセリウム系研摩材スラリーは、スラリー中のＳｉが研摩材（固形分）に対して１．１質量％含有するものを使用した。また、この使用済みセリウム系研摩材スラリーの研摩材平均粒径Ｄ５０は１．３μｍ（この平均粒径Ｄ５０は、以下に示すように使用済みセリウム系研摩材スラリーにクエン酸を添加し、アルカリ調整剤（アンモニア水）によりｐＨ調整した撹拌処理前スラリー中のセリウム系研摩材の値である。）であった。尚、使用前のセリウム系研摩材は、商品名ミレークＥ２３（三井金属鉱業（株）製、ＣｅＯ２／ＴＲＥＯ＝６３質量％、）であり、この再生対象の使用済みセリウム系研摩材スラリーは、研摩試験機ＨＳＰ−２１型（台東精機（株）製）にて、平面パネル用ガラスを研摩処理したもので、その研摩速度が研摩初期時の５０％未満に低下するまで、研摩材スラリーを交換することなく使用したものである。
【００８２】
まず、この使用済みセリウム系研摩材スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした。このスラリーの上澄み液中のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。そして、スラリー中の研摩材に対して３質量％となる添加量のクエン酸をスラリーに添加した。その後、ｐＨ調整材としてのアルカリ調整剤（アンモニア水）を加え、スラリーのｐＨをｐＨ８．２とした。
【００８３】
ｐＨ調整後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速５０ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。撹拌処理後、ろ過精度３μｍのダイアＩＩフィルター２５０Ｌ−ＤＣＰ−０３０（（株）ロキテキノ製）にてフィルタリングを行い、その後スラリーの固液分離処理を行った。固液分離処理は、撹拌処理後のスラリーを静止沈降後、上澄み液を抜き出し→純水添加→撹拌→再度静止沈降の操作を２回繰り返し、上澄み液を抜き出した。この固液分離した１回目の上澄み液のＳｉ濃度を測定したところ、１１００ｍｇ／Ｌであった。このＳｉ濃度の結果から、ほとんどのＳｉ（ガラス成分）が除去されていたことが確認された。
【００８４】
固液分離した研摩材を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例２−１の再生処理条件を表４及び表５に示す。
【００８５】
【表４】
2011099596.tif 000005
【００８６】
【表５】
2011099596.tif 000006
【００８７】
この回収した再生セリウム系研摩材と、使用前のセリウム系研摩材（製品）について、その物性及び研摩評価を行った。物性は、ＢＥＴ法比表面積、粒度、組成（フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、全酸化希土（ＴＲＥＯ））について測定し、研摩評価は、研摩速度と研摩傷を調査した。これらの測定条件は、第一実施形態と同様である。尚、組成に関する測定では、使用済みセリウム系研摩材スラリーからセリウム系研摩材を回収し、そのセリウム系研摩材を用いて行った。
【００８８】
表６に、実施例２−１の再生セリウム系研摩材スラリーにおける研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を示す。表６に示すように、実施例２−１の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、相対値９５であり、また、再生セリウム系研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で特に好適なものであった。これにより、この実施例２−１の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００８９】
【表６】
2011099596.tif 000007
【００９０】
【表７】
2011099596.tif 000008
【００９１】
実施例２−２：この実施例２−２は、上記実施例２−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、フィルタリングしてから固液分離した研摩材を乾燥後、８００℃で焼成処理をした後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例２−２の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−２の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【００９２】
表６に示すように、実施例２−２の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１０２（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等で特に好適なものであった。これにより、この実施例２−２の再生セリウム系研摩材は、研摩処理の再利用として実用的なものであることが判明した。
【００９３】
実施例２−３：この実施例２−３では、上記実施例２−１と同じ使用済みセリウム系研摩材スラリーを用いた（Ｓｉを研摩材に対して１．１質量％含有）。
【００９４】
そして、この使用済みセリウム系研摩材スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした。このスラリーの上澄み液中のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。
【００９５】
そして、スラリー中の研摩材に対して３質量％となる添加量のピロリン酸ナトリウムをスラリーに添加した。このときのスラリーｐＨはｐＨ８．４であった。
【００９６】
その後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速５０ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。撹拌処理後、フィルタリングを行わず、実施例１と同様なスラリーの固液分離処理を行った。この固液分離処理おける１回目の上澄み液のＳｉ濃度を測定したところ、１１００ｍｇ／Ｌであった。このＳｉ濃度の結果から、ほとんどのＳｉ（ガラス成分）が除去されていることが確認された。
【００９７】
固液分離した研摩材を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例２−３の再生処理条件を表４及び表５に纏めて示す。
【００９８】
また、この実施例２−３の再生セリウム系研摩材の物性及び組成、研摩評価を行った結果を表６に示す。表６に示すように、実施例２−３の再生セリウム系研摩材の研摩速度は９８（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷よりわずかに多かったが、実用上まったく問題のない程度のもので、特に好適なものであることが判明した。
【００９９】
実施例２−４：この実施例２−４は、上記実施例２−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、固液分離した研摩材を乾燥後、８００℃で焼成処理をした後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この実施例２−４の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−４の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１００】
表６に示すように、実施例２−４の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１１０（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷とほぼ同等であった。これにより、この実施例２−４の再生セリウム系研摩材は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷よりわずかに多かったが、実用上まったく問題のない程度のもので、特に好適なものであることが判明した。
【０１０１】
実施例２−５：この実施例２−５は、上記実施例１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−５の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−５の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１０２】
表６に示すように、実施例２−５の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９３（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷よりわずかに多かったが、実用上まったく問題のない程度のもので、特に好適なものであることが判明した。
【０１０３】
実施例２−６：この実施例２−６は、上記実施例２−２と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−６の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−６の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１０４】
表６に示すように、実施例２−６の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９８（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【０１０５】
実施例２−７：この実施例２−７は、上記実施例２−５と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、ろ過処理をろ過精度５μｍのダイアＩＩフィルター２５０Ｌ−ＤＣＰ−０５０（（株）ロキテクノ製）を使用して行った。この実施例２−７の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−７の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１０６】
表６に示すように、実施例２−７の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９４（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【０１０７】
実施例２−８：この実施例２−８は、上記実施例２−６と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、ろ過処理をろ過精度５μｍとしたものである。この実施例２−８の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−８の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１０８】
表６に示すように、実施例２−８の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、１００（相対値）であり、また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【０１０９】
実施例２−９：この実施例２−９は、上記実施例２−１と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−９の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−９の再生セリウム系研摩材３の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１１０】
表６に示すように、実施例２−９の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９０（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２２本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【０１１１】
実施例２−１０：この実施例２−１０は、上記実施例２−２と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−１０の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−１０の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１１２】
表６に示すように、実施例２−１０の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９７（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２５本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【０１１３】
実施例２−１１：この実施例２−１１は、上記実施例２−９と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、ろ過処理をろ過精度５μｍとしたものである。この実施例２−１１の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−１１の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１１４】
表６に示すように、実施例２−１１の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９２（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２４本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【０１１５】
実施例２−１２：この実施例２−１２は、上記実施例２−１０と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理後、ろ過処理をろ過精度５μｍとしたものである。この実施例２−１２の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−１２の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１１６】
表６に示すように、実施例２−１２の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９８（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２８本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【０１１７】
実施例２−１３：この実施例２−１３は、上記実施例２−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を１０ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−１３の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−１３の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１１８】
表６に示すように、実施例２−１３の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９６（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多かったが、研摩材としては好適であることが判明した。
【０１１９】
実施例２−１４：この実施例２−１４は、上記実施例２−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を５ｍ／ｓｅｃとしたものである。この実施例２−１４の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この実施例２−１４の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６に示す。
【０１２０】
表６に示すように、実施例２−１４の再生セリウム系研摩材の研摩速度は、９２（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷より多く、２９本確認されたが、研摩材としては使用可能であることが判明した。
【０１２１】
実施例２−１５〜３３：この実施例１−１５〜３３では、上記実施例２−１と基本的に同じ再生処理条件で、使用済みセリウム系研摩材スラリーに添加する添加剤を各種変更した場合を評価したものである。実施例２−１５〜３３の再生処理条件を表４及び表５に示す。尚、再生処理におけるｐＨ調整剤としてアルカリ調整剤（アンモニア水）または塩酸を用い、実施例２−２２、２−２３の場合はアルカリ調整剤を添加しないとＨＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＥＤＴＡは溶解しなかった。さらに、コハク酸、ＨＩＤＡはアルカリ調整剤を添加しないと溶解しにくかった。また、この実施例２−１５〜３３の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表６及び表７に示す。
【０１２２】
表６及び表７に示すように、実施例２−１５〜３３の各種添加剤を用いた再生セリウム系研摩材の研摩速度は、少なくとも９６（相対値）以上の値であった。また、実施例２−１５〜３３の再生セリウム研摩材の研摩傷は、実施例２−３３では１２本確認されたが、その他のものは１０本未満であった。実施例２−１５〜３３の各種添加剤を用いても、良好なセリウム系研摩材を再生できることが判明した。
【０１２３】
比較例２−１：この比較例２−１では、上記実施例２−１と同じ使用済みセリウム系研摩材スラリーを用いた（Ｓｉを研摩材に対して１．１質量％含有）。
【０１２４】
そして、この使用済みセリウム系研摩材スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした。このスラリーの上澄み液中のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。
【０１２５】
スラリーにアルカリ調整剤（アンモニア水）を加え、スラリーのｐＨをｐＨ８．０とした。
【０１２６】
ｐＨ調整後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速５０ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。撹拌処理後、実施例２−１と同様なスラリーの固液分離処理を行った。この固液分離処理おける１回目の上澄み液のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。このＳｉ濃度の結果から、ほとんどのＳｉ（ガラス成分）が残存していることが確認された。
【０１２７】
撹拌処理後、フィルタリングしてから固液分離した研摩材を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。尚、この比較例２−１でのフィルタリングは、ろ過精度５μｍのダイアＩＩフィルター２５０Ｌ−ＤＣＰ−０５０（（株）ロキテクノ製）を使用した（以下の比較例２−２、比較例２−３も同じ）。この比較例２−１の再生処理条件を表４及び表５に示す。
【０１２８】
また、この比較例２−１の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表７に示す。表７に示すように、比較例２−１の再生セリウム系研摩材の研摩速度は５１（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。
【０１２９】
比較例２−２：この比較例２−２では、上記実施例２−１と同じ使用済みセリウム系研摩材スラリーを用いた（Ｓｉを研摩材に対して１．１質量％含有）。
【０１３０】
そして、この使用済みセリウム系研摩材スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした。このスラリーの上澄み液中のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。
【０１３１】
そして、スラリー中の研摩材に対して３質量％となる添加量のクエン酸をスラリーに添加した。その後、アルカリ調整剤（アンモニア水）を加え、スラリーのｐＨをｐＨ８．１とした。
【０１３２】
ｐＨ調整後、撹拌装置Ｔ．Ｋフィルミックス（プライミクス（株）製）により、周速３ｍ／ｓｅｃにて撹拌処理を３０秒間行った。撹拌処理後、フィルタリングをしてから、スラリーの固液分離処理を行った。この固液分離処理おける１回目の上澄み液のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。このＳｉ濃度の結果から、ほとんどのＳｉ（ガラス成分）が残存していることが確認された。
【０１３３】
固液分離した研摩材を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この比較例２−２の再生処理条件を表４及び表５に示す。
【０１３４】
また、この比較例２−２の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表７に示す。表７に示すように、比較例２−２の再生セリウム系研摩材の研摩速度は６０（相対値）であった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。
【０１３５】
比較例２−３：この比較例２−３では、上記実施例２−１と同じ使用済みセリウム系研摩材スラリーを用いた（Ｓｉを研摩材に対して１．１質量％含有）。
【０１３６】
そして、この使用済みセリウム系研摩材スラリーを、純水を用いて濃度１００ｇ／Ｌのスラリーとした。このスラリーの上澄み液中のＳｉ濃度を測定したところ、２０ｍｇ／Ｌであった。
【０１３７】
そして、スラリー中のＳｉに対して２倍等量となる５５％フッ化水素酸（ＨＦ）をスラリーに添加した。そして、室温にて撹拌処理（マグネチックスタラー、撹拌条件：０．９４ｍ／ｓｅｃ、１時間）を行った。
【０１３８】
撹拌処理後、フィルタリングしてからスラリーの固液分離処理を行い、固形分を洗浄して、フッ化水素を十分に除去した。また、この固液分離処理における１回目の上澄み液のＳｉ濃度を測定したところ、１１００ｍｇ／Ｌであった。このＳｉ濃度の結果から、ほとんどのＳｉ（ガラス成分）が除去されていることが確認された。
【０１３９】
固液分離した研摩材を乾燥後、ハンマー式ミルで乾式粉砕して、再生セリウム系研摩材として回収した。この比較例２−３の再生処理条件を表４及び表５に示す。
【０１４０】
また、この比較例２−３の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表７に示す。表７に示すように、比較例２−３の再生セリウム系研摩材の研摩速度は９９（相対値）であった。しかし、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。
【０１４１】
比較例２−４：この比較例２−４は、上記実施例２−３と基本的には同じ条件の再生処理を行ったもので、撹拌処理時の撹拌速度を３ｍ／ｓｅｃとしたものである。この比較例２−４の再生処理条件を表４及び表５に示す。また、この比較例２−４の再生セリウム系研摩材の物性、組成、研摩評価の結果を表７に示す。
【０１４２】
表７に示すように、比較例２−４の再生セリウム系研摩材の研摩速度は６３（相対値）と低い値となった。また、再生セリウム研摩材の研摩傷は、使用前のセリウム系研摩材（製品）の研摩傷の約１０倍以上であることは明らかで、非常に傷が多いため計測が不能であった。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明によれば、使用済みセリウム系研摩材を含む研摩廃材からガラス成分や凝集剤を効率的に除去することが可能となり、資源の有効利用を促進できる。
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月26日(2012.12.26)
【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】
使用済みのセリウム系研摩材を含む廃研摩材スラリーまたは研摩材廃滓からなる研摩廃材からセリウム系研摩材を再生する方法において、
研摩廃材が研摩材廃滓であり、研摩材廃滓に、フッ酸以外の酸により凝集剤成分を除去する凝集剤除去処理を予め行い、
当該研摩材廃滓に、フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種を添加してスラリー状態とし、周速４ｍ／ｓｅｃ以上で撹拌し、当該スラリーの攪拌後、スラリーをフィルタリングすることを特徴とするセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項２】
凝集剤が鉄、アルミニウムの少なくとも一方を含み、
凝集剤除去処理におけるフッ酸以外の酸は、硫酸、塩酸、硝酸から選ばれる無機酸、クエン酸、酒石酸、酢酸から選ばれる有機酸の少なくともいずれかである請求項１に記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項３】
撹拌する際のスラリーのｐＨが、ｐＨ３〜ｐＨ１２である請求項１または請求項２に記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項４】
フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種が、フッ酸を含有しない酸、並びにそのナトリウム塩、そのカリウム塩及びそのアンモニウム塩から選択される少なくとも一種である請求項１〜請求項３いずれかに記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【請求項５】
フッ酸を含有しない酸及びその塩から選択される少なくとも一種が、カルボキシル基を２個以上有する酸及びその塩、並びにリン酸塩から選択される少なくとも一種である請求項１〜請求項４いずれかに記載のセリウム系研摩材の再生方法。
【国際調査報告】
2011099596.tif 000009
2011099596.tif 000010