(57)【要約】【課題】金属研磨材の製造時に特別な処置を施すことなく、サンドブラスト加工で使用した金属研磨材に処置を施して再び使用可能な金属研磨材とすると共に、有害物である酸化鉛を環境を汚染することなく回収する研磨材の再生方法及びリブ材の再生方法を提供する。【解決手段】廃材を分離して粗粉と微粉にしそれぞれを分級して回収し、回収した粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄し、さらに、粗粉を酸洗浄して水洗浄し、最後に乾燥させているので、分離分級して回収した金属研磨材５に付着しているアルカリ溶液に溶解する物がアルカリ洗浄により除去され、金属研磨材５に付着している鉛ガラス８等の酸溶液に溶解する物が酸洗浄により除去され、付着物のない金属研磨材５とすることができ再び新品研磨材として使用することで大幅なコスト低減を図ることもできる。【選択図】  図７
2004268215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンドブラスト加工で排出される加工対象形成物及び金属研磨材からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、当該分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、当該粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄する第１の洗浄工程と、当該第１の洗浄工程を経た粗粉を酸洗浄して水洗浄する第２の洗浄工程と、当該第２の洗浄工程を経た粗粉を乾燥させる乾燥工程とからなることを
特徴とする研磨材の再生方法。
【請求項２】
サンドブラスト加工で排出される少なくともリブ材及び金属研磨材からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、当該分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、当該微粉を溶鉱炉の中に投入して酸化亜鉛の精錬により合金化して金属インゴットにする第１の溶解工程と、第１の溶解工程により生じた金属インゴットを溶鉱炉に投入して溶解させ鉛を回収する第２の溶解工程とからなることを
特徴とするリブ材の再生方法。
【請求項３】
前記請求項１に記載の研磨材の再生方法において、
サンドブラスト加工に使用する金属研磨材が、少なくとも鉄及びクロームからなり、耐アルカリ特性及び耐酸特性に優れている組成構成であることを
特徴とする研磨材の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サンドブラスト加工により排出された研磨材の再生方法に関する。また、サンドブラスト加工により排出されたリブ材の再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にサンドブラスト加工における研磨材には、ガラスビーズ、アルミナ及び炭酸カルシュームを使用することもできるが、サンドブラスト加工の加工時間の短縮や加工後の精度向上のためには比較的比重の重い金属研磨材が使用される。この金属研磨材は、ガラスビーズ、アルミナ及び炭酸カルシュームからなる研磨材と比べ高価であるため、繰り返し使用する必要があり、例えば、図１に示す一般的なリブ形成設備を用いて循環させて使用していた。以下、図１に基づいて金属研磨材に関するリブ形成設備における動作を説明する。
【０００３】
図１に示す一般的なプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）リブ形成装置は、ガラス基板１上にリブペースト材を塗布して乾燥することで成形されたリブ材２に対して研磨材を射出させるサンドブラストガン４と、このサンドブラストガン４及びリブ材２が一面に成形されたガラス基板１が投入される加工室１０と、サンドブラストガン４から射出される金属研磨材５により切削されたリブ材２が送り出され、これら金属研磨材５及びリブ材２を遠心力を用いて分級するサイクロン６と、このサイクロン６とサンドブラストガン４との間に配設されるメッシュフィルター７と、加工室１０とサイクロン６の間に介在し金属研磨剤５を一時保持する研磨剤タンク１１とからなる構成である。
【０００４】
この一般的なＰＤＰリブ形成装置の動作は、まず、加工室１０にリブ材２が塗布されたガラス基板１が投入され、サンドブラストガン４が金属研磨材５を射出してリブ材２を所定形状に切削する。この切削と同時に、金属研磨材５とこの金属研磨材５により切削されたリブ材２とが研磨材タンク１１を介してサイクロン６に送り出され、遠心力により軽い微粉はサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出され、同様に遠心力により重い粗粉はサイクロン６の下方の排出口６Ｂから排出される。サイクロン６の下方の排出口６Ｂから排出された粗粉はメッシュフィルター７で濾過されてメッシュフィルター７のメッシュ孔より小さなものだけがサンドブラストガン４に落下していき、再び金属研磨材５として用いられる。以上のような動作を繰り返すことで、メッシュフィルター７に濾過されるまで繰り返し金属研磨材５は循環して使用される。また、サイクロン６の上方の排出口６Ａから排出された微粉は廃棄する。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９２３４６４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−１４１９１３号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平９−２９５２６８号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開２００２−１１４９６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来、一般的なＰＤＰリブ形成装置におけるサンドブラスト加工では、金属研磨材５が以上のようにして繰り返して使用され、金属研磨材５により切削されたリブ材２が比重が軽いためサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出され廃棄されていた。しかし、以下の具体例が示すような課題を有していた。
【００１０】
４２インチＰＤＰ２面取りするＰＤＰリブ形成工程では、ガラス基板１の上に約１１００［ｇｒ］のリブペースト材を塗布し、その後前焼成を行って焼成後８００［ｇｒ］になった焼結体にレジスト塗布後所定のパターン露光をする事によりパターン形成後、サンドブラスト処理を行う。この時約４０［％］の体積率でパターン形成を行うため、６０［％］の材料、すなわち１ガラス基板単位では４８０［ｇｒ］はリブ形成時に切削加工で除去される事になる。
【００１１】
１日当り５００ガラスシートをサンドブラスト加工すると、投入されるリブ材は４００［ｋｇ］となる。投入されるリブ材の６０［％］が切削加工分となって２４０［ｋｇ］となるため、完成品としてガラス基板１上にパターン形成される分は１６０［ｋｇ］となる。また、サンドブラスト加工においてサンドブラストガン４から吹き付けられる金属研磨材５の射出量を７［ｋｇ／ｍｉｎ］と設定した場合、１日当り１０［ｔ］の金属研磨材５が循環され、その約３［％］程、すなわち１日当り３００［ｋｇ］の新品金属研磨材５の投入が必要である。
【００１２】
以上のことから、このサンドブラスト加工では１日当り２４０［ｋｇ］のリブ材と３００［ｋｇ］の研磨材が消費されることになる。この内大半がサイクロン６を介しサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出され最終的に産業廃棄物として処分されてた。
したがって、ＰＤＰの作成工程の一つであるサンドブラスト加工では、大量のガラスシートを処理すればする程廃棄物としての多くの金属研磨材及びリブ材が発生し、その全てを廃棄しなければならないという第１の課題を有していた。さらに、サンドブラスト加工で生じるリブ材は有害物質である酸化鉛を含んでいることから、産業廃棄物として処分された場合に環境汚染を生じるという第２の課題を有する。
【００１３】
第１の課題に対しては、特許第２９２３４６４号公報に記載される異物分離・分級方法及び装置、特開平８−１４１９１３号公報に記載されるブラスト加工装置、特開平９−２９５２６８号公報に記載されるブラスト加工装置が提案されているが、特開２００２−１１４９６８号公報に記載があるように、加工対象物と研磨材との分離ならびにリサイクルは困難であり、加えて、分離されていない研磨材を用いることで研磨効率の悪化の課題が解決されていない。また、かかる特開２００２−１１４９６８号公報に記載される研磨材及び研磨材を用いた研磨方法は、磁性を帯びさせ、且つ、硬度、大きさを揃えた研磨材を製造し、この研磨材を用いたサンドブラスト加工後に磁気を利用して研磨材と加工対象形成物を適切に分離回収しているが、かかる特別の処置を製造時に施されていない既に製造された通常の研磨材に対してなんら対処できないという課題を有し、さらには、研磨材の製造段階で特別の処置を施し高コストとなるのに加え、磁気が他の機器に与える影響を考慮した磁気分離装置も必要となり導入コストも高いという課題を有する。
【００１４】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、金属研磨材の製造時に特別な処置を施すことなく、サンドブラスト加工で使用した金属研磨材に処置を施して再び使用可能な金属研磨材とすると共に、有害物である酸化鉛を環境を汚染することなく回収する研磨材の再生方法及びリブ材の再生方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る研磨材の再生方法は、サンドブラスト加工で排出される加工対象形成物及び金属研磨材からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、当該分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、当該粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄する第１の洗浄工程と、当該第１の洗浄工程を経た粗粉を酸洗浄して水洗浄する第２の洗浄工程と、当該第２の洗浄工程を経た粗粉を乾燥させる乾燥工程とからなるものである。このように本発明においては、廃材を分離して粗粉と微粉にしそれぞれを分級して回収し、回収した粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄し、さらに、粗粉を酸洗浄して水洗浄し、最後に乾燥させているので、分離分級して回収した金属研磨材に付着しているアルカリ溶液に溶解する物がアルカリ洗浄により除去され、金属研磨材に付着している鉛ガラス等の酸溶液に溶解する物が酸洗浄により除去され、付着物のない金属研磨材とすることができ再び新品研磨材として使用することで大幅なコスト低減を図ることもできる。なお、粗粉とは粒度の大きい粉のことを意味し、微粉とは粒度の大きい粉のことを意味する。
【００１６】
また、本発明に係るリブ材の再生方法は、サンドブラスト加工で排出される少なくともリブ材及び金属研磨材からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、当該分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、当該微粉を溶鉱炉の中に投入して酸化亜鉛の精錬により合金化して金属インゴットにする第１の溶解工程と、第１の溶解工程により生じた金属インゴットを溶鉱炉に投入して溶解させ鉛を回収する第２の溶解工程とからなるものである。このように本発明においては、第１の溶解工程で微粉を溶鉱炉内に投入し、亜鉛及び鉛の粗酸化亜鉛の精錬で一旦合金化し、第２の溶解工程で金属インゴットを溶鉱炉で溶かし亜鉛成分を取り除き粗鉛としているので、この酸化鉛を鉛ガラス製造用の原材料として再使用することができ、この鉛ガラスを形成した後リブペースト混合主組成材として利用することによりＰＤＰのリブ形成用材料として再使用することができる。なお、粗鉛とは精錬前等で不純物を含んだ鉛を意味し、粗酸化鉛とは精錬前等で不純物を含んだ酸化鉛を意味する。
【００１７】
また、本発明に係る研磨材の再生方法は必要に応じて、サンドブラスト加工に使用する金属研磨材が、少なくとも鉄及びクロームからなり、耐アルカリ特性及び耐酸特性に優れている組成構成であるものである。このように本発明においては、金属研磨材が少なくとも鉄及びクロームからなり、耐アルカリ特性及び耐酸特性に優れている組成構成としているので、第１の洗浄工程で使用するアルカリ溶液で洗浄しても及び第２の洗浄工程で使用する酸の溶液で洗浄しても、耐アルカリ特性及び耐酸特性を有するために金属研磨材は略反応することなく付着物のみを円滑に除去することができる。鉄及びクロームからなるものとしてはステンレスの金属研磨材があり、さらには、鉄、クローム及びニッケルからなるステンレスの金属研磨材もある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る研磨材の再生方法について図１ないし図７に基づいて説明する。図１は本実施形態に係るサンドブラスト加工によるＰＤＰリブ形成装置の概念図、図２は一般的なＰＤＰのサンドブラスト加工中の切削加工によるリブ形成の模式図、図３は本実施形態に係る金属研摩材の凝集化説明図、図４は本実施形態に係る金属研磨材３％新品投入時点での廃材の粒度分布特性図、図５は本実施形態に係る凝集粒子の分離変移図、図６は本実施形態に係る分離後の廃材の粒度分布特性図、図７は本実施形態に係る研磨材の再生方法のフローチャート図である。
【００１９】
本実施形態に係る研磨材の再生方法について説明する前に、まず、サンドブラスト加工における金属研磨材５、リブ材２を構成する鉛ガラス及び有機物質についての経時的状態変化について述べる。上述したサンドブラストガン４より射出される金属研磨材５の平均粒子直径を２０［μｍ］とした場合、その体積と密度から射出されるエネルギーは流体の流量とサンドブラストガン４先端の開口面積で一義的に決められ、流量を３．７５［ｍ３／ｍｉｎ］、サンドブラストガン４の開口面積を４×１０−４［ｍ２］とすると空気流体と同一速度で射出される金属研磨材５の速度は９３００［ｍ／ｍｉｎ］（＝５５８［ｋｍ／ｈ］）となる（図２参照）。
【００２０】
この様に鉛ガラスやアルミナをエチルセルロースや有機溶剤に混練した混合組成体からなるリブ材２に高速で金属研磨剤５を射出すると、この金属研磨材５表面にはリブ材２の一部が付着することとなる。この金属研磨材５が図１に示すリブ形成設備内を循環して行った場合、金属研磨材５は時間と共に表面汚染される。この汚染が原因で金属研磨材５が凝集し、流動性が著しく低下することで、歩留が低下するなどの問題が発生した。
【００２１】
サンドブラスト加工では例えば、金属研磨材５の一例である密度８［ｇｒ／ｍｍ３］のステンレス研磨材を初速９３００［ｍ／ｍｉｎ］でリブ材２に射出した場合、その運動エネルギーはきわめて高い。粒子１個のエネルギー４×１０−７［Ｊ］と１秒間に射出される平均個数とから１．４×１０３［Ｊ／ｓ］の熱エネルギーが生じ、金属研磨材５表面温度が上昇することになる。
【００２２】
この熱エネルギーは全く有機物質９の付着の無い新品金属研磨材５の表面に有機物質９を付着させ、その有機物質９がリブ材２に含有している鉛ガラス８（密度９．３５〜９．６３［ｇ／ｍ３］）やアルミナ（密度４．０［ｇ／ｍ３］）を更に付着することにより粒子同士の金属研磨材５を凝集させ、更には時間と共に凝集度が図３（Ａ）から図３（Ｂ）へ図３（Ｂ）から図３（Ｃ）へと上昇し、金属研磨材５、有機物質９、鉛ガラス８及びアルミナ等が凝集した凝集粒子の存在確率が高まることが金属研磨材５の経時変化分析の結果判明した。当然のことながら、加工エネルギーは金属研磨材５の質量と速度に比例するが、かかる金属研磨材５の凝集が発生して、凝集粒子の等価質量が２倍〜８倍になった場合、レジスト膜１２を直撃して破壊したり、形成中のリブを破損することになる。
【００２３】
このような経時的な変化に対して凝集粒子が循環しないようにサイクロン６やメッシュフィルター７が機能するはずであるが、凝集粒子の凝集度が上がれば衝撃時の熱エネルギーも高く、更に強固な凝集粒子を作り、なかなか分散しない結果となる。この凝集粒子は、サンドブラストガン４から射出された後に、リブ材２に衝突して切削したリブ材２と共に、研磨材フロー５Ｂを経由してサイクロン６に入るが、このサイクロン６では気流分流による質量分離を行うため、凝集凝固した質量の大きい凝集粒子はサイクロン６の下方の排出口６Ｂ方向に落下することになり、加工時に弱い固着状態にあった質量の小さな鉛ガラス８等がサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出されることになる。
【００２４】
前記強固な凝集粒子はそのエネルギーを増し、被加工物体に射出されることになるが、凝集が発生した後もメッシュフィルター７を通過できない大きさになるまでこのリブ形成装置を循環しながら粒子結合が増殖していく。図３（Ａ）が金属研磨材５の単体外観形態を示し、同図（Ｂ）、（Ｃ）が凝集粒子の形態を示し、この凝集粒子の直径が増大する過程を示すもので、連続使用の場合、凝集粒子同士が凝集してさらに巨大な凝集粒子を生じることがわかった。
また、図１のサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出される廃材、すなわち外部排出廃材の粒度分布をモニターすると図４に示すようになった。同図から廃材物質の粒度分布には平均２０［μｍ］の金属研磨材５のピークと平均粒子３［μｍ］の鉛ガラス８のピークが検出され、また、金属研磨材５の最大粒子直径６０［μｍ］よりはるかに大きい粒子、すなわち凝集粒子の存在も確認できた。
図５（Ａ）は廃材の形状を示す。この廃材は金属研磨材５と金属研磨材５間に凝集体として存在する鉛ガラス８と鉛ガラス８及び金属研磨材５の間に存在する有機物質９とから成り立っていた。
【００２５】
次に、以上の各物質の経時的状態変化を踏まえた上で、本実施形態に係る研磨材の再生方法について説明する。前記図７に示すように本実施形態に係る研磨材の再生方法は、サンドブラスト加工で排出される少なくともリブ材２及び金属研磨材５からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、この分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、この粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄する第１の洗浄工程と、この第１の洗浄工程を経た粗粉を酸洗浄して水洗浄する第２の洗浄工程と、この第２の洗浄工程を経た粗粉を乾燥させる乾燥工程とからなり、以下各工程毎に説明する。この本実施形態に係る研磨材の再生方法の対象となる廃材はサイクロン６の上方の排出口６Ａから排出される廃材であるが、メッシュフィルター７により残留した廃材に対して本再生方法を施しても以下に示す工程を経ることで同様な効果を得ることができる。
【００２６】
まず、分離分級工程について説明する。前記図５（Ａ）の廃材を単粒子に戻すため、廃材にメカニカルな衝撃を与え分散させる工程が必要となる。このメカニカルな衝撃を与えるために、分散機を用いた。例えば、分散機としては、気流によるドライ分級を行い、１日当り１［ｔ］以上の処理能力を有するセイシン企業製のクラッシールを用いることができる。この分散機は、空気流によるワークの流動とモーター回転によるロータを有し、凝集粒子を高速回転するロータに衝突させることでロータ中の分散板と凝集粒子が衝突しこれによりメカニカルな衝撃を与え、分散された微粉末が分散板の遠心力により分散板外周に飛ばされ、さらに衝突板に衝突することにより比較的強固な凝集粒子であっても単粒子に分離する能力を有すると共に、この分散板をはさみ、発生する渦流を用い、微粉と粗粉を効率良く分離する分級室内に設けることで図５（Ｂ）および（Ｃ）に示すような分離分級が可能となる。そして、分離分級工程を経ることで廃材の粒度分布特性図は図４から図６となった。
【００２７】
図６並びに金属研磨材の大きさ及び鉛ガラス大きさより、微粉の多くが平均粒子３［μｍ］の鉛ガラス８からなり、粗粉の多くが平均粒子２０［μｍ］の金属研磨材５からなることがわかる。さらに、この分離回収した微粉と粗粉を化学分析すると、微粉は主に鉛ガラス８でありアルミナ及びエチルセルロースも多く検出され、更には、金属研磨材５の超微粉末も含有していた。一方、粗粉は主に金属研磨材５の一例であるステンレス研磨材の他に有機物質９が検出され、この有機物質９は金属研磨材５表面に膜として存在するエチルセルロースであることが判明した。
【００２８】
前記クラッシールを用いて廃材１［ｔ］を処理した場合、粗粉を５８０［ｋｇ］、微粉を４２０［ｋｇ］回収することができた。つまり、粗粉は廃材中で５８［％］を占め、微粉は廃材中で４２［％］を占めることとなる。図１のリブ形成設備を用い、３００［ｋｇ］の金属研磨材５を使用して、４００［ｋｇ］のリブ材をサンドブラスト加工した場合、投入したリブ材の６０［％］である２４０［ｋｇ］が切削され廃材の一部となり、メッシュフィルター７から外部から排出される金属研磨材５が２０［ｋｇ］であるため残りの２８０［ｋｇ］が廃材の一部となり、金属研磨材５は廃材中で５４［％］を占め、リブ材２は廃材中で４６［％］を占めることが分かる。これより、廃材中の粗粉の割合（５８［％］）と廃材中の金属研磨材５の割合（５４［％］）とが略同一であり、廃材中の微粉の割合（４２［％］）と廃材中のリブ材２の割合（４６［％］）とが略同一であって、前記クラッシールで廃材が適切に分離回収されていることがわかる。若干の誤差があるのは、粗粉中の金属研磨材５に有機物質９、鉛ガラス８及びアルミナが付着していることが原因である。
【００２９】
次に、第１の洗浄工程について説明する。この工程のアルカリ洗浄で用いられる溶液は、金属研磨材５の金属組成の関係から水酸化ナトリウム水溶液若しくは水酸化カリウム水溶液が適しており、工程実施中に発生するガス放出量から濃度５ないし１０［％］温度２５［℃］とする。この水溶液を用いて粗粉をアルカリ洗浄して水洗いし、不純物を除去して一定のＰｈに戻す。このアルカリ洗浄により金属研磨材５に付着するエチルセルロースがアルカリ溶液に溶解され除去できる。なお、本実施形態に係る酸洗浄でアルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液若しくは水酸化カリウム水溶液を用いているが、アルカリ溶液に溶解する付着物を溶解できるものであればよい。また、アルカリ洗浄時に攪拌洗浄することで金属研磨材５からアルミナおよび鉛ガラス８を粒子摩擦で除去することができる。
【００３０】
次に、第２の洗浄工程について説明する。この工程の酸洗浄で用いられる溶液は、５［％］の希硝酸液である。但し、用いる溶液が希硝酸液であるため、反応性が高いＮｉ金属は金属研磨材の組成から外さなければならない。この溶液を用いて金属研磨剤５を酸洗浄して金属研磨材５表面の細かいキズをエッチング作用でなくし、水洗いして一定のＰｈに戻す。ここで、エッチング作用でなくすために、洗浄容器ごと攪拌を行う。この酸洗浄により金属研磨材５に付着する鉛ガラス８の主成分であるＰｂＯが希硝酸液に溶解され除去でき、付着物がない金属研磨材５のみとなっている。ここで、希硝酸液は６［％］以下が望ましく、濃度が高いと不動体ができる。なお、本実施形態に係る酸洗浄で酸の溶液は、希硝酸液を用いているが、酸の溶液に溶解する付着物を溶解できるものであればよい。
【００３１】
最後に、乾燥工程では、第１の洗浄工程及び第２の洗浄工程を経ることで粗粉が金属研磨材５のみとなっており、水洗いによって水が付着している金属研磨材５を乾燥機を用いて乾燥させる。乾燥工程では、金属研磨材５の凝集が生じるので、乾燥後に篩い分級を行う。篩い分級を行うことで、粒子分布を整えることもできる。
【００３２】
このように本実施形態に係る研磨材の再生方法によれば、サイクロン６等から排出された廃材を分離して粗粉と微粉にしそれぞれを分級して回収し、回収した粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄し、さらに、粗粉を酸洗浄して水洗浄し、最後に乾燥させているので、分離分級して回収した金属研磨材５に付着しているエチルセルロースがアルカリ洗浄により除去され、金属研磨材５に付着している鉛ガラス８が酸洗浄により除去され、付着物のない金属研磨材５とすることができ再び新品研磨材として使用することで大幅なコスト低減を図ることもできる。
【００３３】
なお、金属研磨材５にはアルミナも付着するが、アルミナは一般の薬品では溶解しないため、サイクロン６等により比重差を用いて回収するか、若しくは、機械的衝撃・摩擦によって剥離しなければならない。
また、本実施形態に係る研磨材の再生方法においては、金属研磨材５が少なくとも鉄及びクロームからなり、耐アルカリ特性及び耐酸特性に優れている組成構成とすることもでき、第１の洗浄工程で使用するアルカリ溶液で洗浄しても及び第２の洗浄工程で使用する酸の溶液で洗浄しても、耐アルカリ特性及び耐酸特性を有するために付着物のみを円滑に除去することができる。
また、本実施形態に係る研磨材の再生方法においては、第２の洗浄工程で酸洗浄で金属研磨材５の表面を溶解させ安息角を３２度にすることもでき、流動性が良く、新品研磨材として用いることができる。
【００３４】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るリブ材の再生方法について、図８に基づいて説明する。図８は本実施形態に係るリブ材の再生方法のフローチャートを示す。
前記図８において、本実施形態に係る研磨材の再生方法は、サンドブラスト加工で排出される少なくともリブ材２及び金属研磨材５からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、この分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、この微粉を溶鉱炉の中に投入して粗酸化亜鉛の精錬により合金化して金属インゴットにする第１の溶解工程と、第１の溶解工程により生じた金属インゴットを溶鉱炉に投入して溶解させ粗鉛を回収する第２の溶解工程とからなり、以下各工程毎に説明する。
【００３５】
第１の溶解工程は、前記第１の実施形態の分離分級工程を経て得られる微粉を溶鉱炉内に投入し、亜鉛６５［％］、鉛１０［％］の粗酸化亜鉛の精錬で一旦合金化する。
第２の溶解工程は、第１の溶解工程で合金化した金属インゴットを溶鉱炉で溶かし亜鉛成分を取り除くことにより粗鉛として回収する。さらに、鉛の純度を上げるために、望ましくは電気精錬を加えて鉛酸化物としてインゴット形成する。
【００３６】
このように本実施形態に係るリブ材の再生方法によれば、第１の溶解工程で微粉を溶鉱炉内に投入し、亜鉛６５［％］、鉛１０［％］の粗酸化亜鉛の精錬で一旦合金化し、第２の溶解工程で金属インゴットを溶鉱炉で溶かし亜鉛成分を取り除き粗鉛とし、この粗鉛を電気精錬して鉛酸化物としてインゴット形成しているので、この酸化鉛を鉛ガラス製造用の原材料として再使用することができ、この鉛ガラス８を形成した後３［μｍ］平均粒子のリブペースト混合主組成材として利用することによりＰＤＰのリブ形成用材料として１００［％］活用することができる。本実施形態に係るリブ材の再生方法で得られる鉛酸化物は純度が高く、一般工業用として多岐に渡って使用することもできる。以上のようにリブ材を再使用することは、単にコスト削減を達成するだけでなく、特に有害物質である酸化鉛を廃棄しないこととなり自然環境汚染防止及び資源の再利用をも図ることとなる。
【００３７】
なお、本実施形態において第１の溶解工程の亜鉛６５［％］、鉛１０［％］の粗酸化亜鉛の精錬で一旦合金化するのは、溶かして比重差で亜鉛と鉛を分離して鉛の精製度を上げるためにしており、単純に微粉から鉛を精製するだけであれば第１の溶解工程は必ずしも必要でない。したがって、単に微粉を溶鉱炉で溶かすだけでも粗鉛を得ることはできる。
【００３８】
（その他の実施形態）
本発明のその他の実施形態は、前記第１の実施形態及び第２の実施形態に共通するサンドブラスト加工で排出される少なくともリブ材２及び金属研磨材５からなる廃材を分離して粗粉と微粉とし、この分離した粗粉と微粉とを分級してそれぞれ回収する分離分級工程と、この分離分級工程から粗粉及び微粉を得、まず、得られた粗粉に対して前記第１の実施形態に係る第１の洗浄工程、第２の洗浄工程及び乾燥工程を施して付着物のない金属研磨材５にし、同時並行して、前記得られた微粉に対して第１の溶解工程及び第２の溶解工程を施して鉛酸化物にし、それぞれを再び金属研磨材５及び鉛酸化物としてリブ形成装置で用いることでループ型の生産ラインを構成することができ、非常に効率的にサンドブラスト加工をすることができる。
【００３９】
前記第１の実施形態においては、サンドブラスト加工の加工対象形成物をＰＤＰのリブ材２としたが、金属研磨材５を用いるサンドブラストにより加工可能なものであればリブ材に限定されない。例えば、プラスチックの成形加工にサンドブラストを用いることでプラスチックを加工対象形成物とすることもでき、シリコンウェーハの成形加工にサンドブラストを用いることでシリコンウェーハを加工対象形成物とすることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、廃材を分離して粗粉と微粉にしそれぞれを分級して回収し、回収した粗粉をアルカリ洗浄して水洗浄し、さらに、粗粉を酸洗浄して水洗浄し、最後に乾燥させているので、分離分級して回収した金属研磨材に付着しているアルカリ溶液に溶解する物がアルカリ洗浄により除去され、金属研磨材に付着している鉛ガラス等の酸溶液に溶解する物が酸洗浄により除去され、付着物のない金属研磨材とすることができ再び新品研磨材として使用することで大幅なコスト低減を図ることもできるという効果を奏する。
【００４１】
また、本発明においては、第１の溶解工程で微粉を溶鉱炉内に投入し、亜鉛及び鉛の粗酸化亜鉛の精錬で一旦合金化し、第２の溶解工程で金属インゴットを溶鉱炉で溶かし亜鉛成分を取り除き粗鉛としているので、この酸化鉛を鉛ガラス製造用の原材料として再使用することができ、この鉛ガラスを形成した後リブペースト混合主組成材として利用することによりＰＤＰのリブ形成用材料として際使用することができるという効果を有する。
【００４２】
また、本発明においては、金属研磨材が少なくとも鉄及びクロームからなり、耐アルカリ特性及び耐酸特性に優れている組成構成としているので、第１の洗浄工程で使用するアルカリ溶液で洗浄しても及び第２の洗浄工程で使用する酸の溶液で洗浄しても、耐アルカリ特性及び耐酸特性を有するために金属研磨材は略反応することなく付着物のみを円滑に除去することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサンドブラスト加工によるＰＤＰリブ形成装置の概念図である。
【図２】本発明の一般的なＰＤＰのサンドブラスト加工中の切削加工によるリブ形成の模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る金属研摩材の凝集化説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る金属研磨材３％新品投入時点での廃材の粒度分布特性図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る凝集粒子の分離変移図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る分離後の廃材の粒度分布特性図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る研磨材の再生方法のフローチャート図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るリブ材の再生方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  リブ材
３  リブパターン
４  サンドブラストガン
５  金属研磨材
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ  研磨材フロー
６  サイクロン
６Ａ  サイクロンの上方の排出口
６Ｂ  サイクロンの下方の排出口
７  メッシュフィルター
８  鉛ガラス
９  有機物質
１０  加工室
１１  研磨材タンク
１２  レジスト膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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