CN104114324A - 研磨材料再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种研磨材料再生方法，可以通过有效的方法由使用过的研磨材料回收研磨材料，然后通过简易的方法得到高纯度的再生研磨材料。本发明的研磨材料再生方法是由使用过的研磨材料浆料再生研磨材料的研磨材料再生方法，该研磨材料是选自金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆及氧化铈的至少一种，且经由下述工序A～D再生研磨材料，回收从研磨机排出的研磨材料浆料的浆料回收工序A；向该回收的研磨材料浆料添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液分离该研磨材料并进行一次浓缩的分离浓缩工序B；回收该分离浓缩了的研磨材料的研磨材料回收工序C及对该回收的一次浓缩的研磨材料实施过滤处理的第二浓缩工序D。

Description

研磨材料再生方法
技术领域
本发明涉及一种用于从含有清洗水的研磨材料浆料或使用过的研磨材料浆料回收使用过的研磨材料，并将其作为再生研磨材料进行再利用的研磨材料再生方法。
背景技术
作为在精加工工序中对以硅为主要成分的被研磨物(例如光学玻璃、信息记录介质用玻璃基板、半导体硅基板等)进行精密研磨的研磨材料，目前使用以金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆、氧化铈等为代表的具有较高的硬度的微粒。
通常，在研磨材料的主构成元素中，由在日本国内不出产的矿物得到，一部分是依赖进口的资源，且大多材料价格也昂贵。
这些研磨材料由于是硬度高的微粒，因此，是作为与光学透镜、半导体硅基板及液晶屏幕玻璃板等电子部件相关的光学研磨材料而大量使用的重要资源，是强烈期望对其进行再利用的资源之一。另外，光学研磨用研磨材料以上述那样的各化合物为主成分，有时还含有钠盐或铬盐等过渡金属元素、钇或镝等稀土元素的微粒，简单的废弃在环境方面被严格禁止。因此，强烈期望使用于研磨后的废液无公害化的处理技术的开发。因此，对于含有使用过的研磨材料的光学研磨材料废液，对资源的再利用化或无公害化的技术对应成为重要问题。
通常，作为在各种产业领域中产生的含有悬浮微粒的废水的处理方法，现状是使用中和剂或无机凝聚剂、高分子凝聚剂等将悬浮微粒凝聚分离，然后处理水排放，凝聚分离的污泥通过烧却等方法被废弃处理。
另外，这些研磨材料通常在研磨工序中大量使用，因此，还在废液中与被研磨成分、例如光学玻璃屑等共存，但通常难以将研磨材料和被研磨成分有效地分离，因此，如上述，现状是，研磨材料废液大多情况下在使用过被废弃，从环境负荷方面或废弃成本方面考虑也存在问题。
因此，近年来，高效地回收及再利用研磨材料的主要构成元素来实现作为稀有价值高的元素的节能化成为重要的问题。
关于研磨材料成分的回收方法，例如，在专利文献1中公开了一种方法，其中，向使用过的研磨材料即含有氧化铈类研磨材料的玻璃用研磨液的使用过的研磨材料中添加电解质，在50℃下保温2小时，由此使来自研磨掉的基体的成分(Si成分或Al成分)溶解，并且使研磨材料沉降分离，进行固液分离。在专利文献1记载的方法中，使用碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属盐及铵盐作为电解质物质。
另外，在专利文献2中公开了一种方法，其中，向以氧化铈为主要成分的玻璃用研磨液的使用过的研磨材料中添加聚氯化铝和高分子凝聚剂，使使用过的研磨材料的固体成分凝聚，然后进行脱水处理，得到脱水饼状的研磨废弃物，将该研磨废弃物与氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液混合，将可溶性的杂质溶解后，通过固液分离回收研磨材料。另外，在专利文献3中还公开了一种方法，其中，向使用过的研磨材料加入硫酸进行加热处理，由此将稀土或稀有金属溶解，与浆料中的二氧化硅等凝聚体分离除去。
另外，在专利文献4中公开了一种回收胶体二氧化硅类研磨材料的方法，在镁离子的存在下向CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨)废液中添加碱，将pH值调节为10以上，由此实施凝聚处理，进行固液分离后，将固体成分在pH调节槽中将pH值调节为9以下，使镁离子溶解而回收研磨材料。另外，在非专利文献1中，对有关上述论述的金属的回收技术进行了综述。
然而，在上述专利文献1～4中所公开的方法中，由于回收得到的研磨材料的纯度不充分，因此，回收得到的研磨材料不适于高精度的研磨。
另外，在上述专利文献4的方法中，在使用以氧化铈为主要成分的研磨材料、将以硅为主要成分的玻璃等作为研磨对象的情况下，若在含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料的pH为10以上的条件下加入氯化镁等添加剂，则研磨材料成分与玻璃等一同凝聚，导致得到的再生研磨材料的纯度降低。认为其原因是：在pH超过10的范围中，来自以硅为主要成分的研磨对象的成分(玻璃等)的凝聚性提高，因添加剂的添加而比研磨材料成分更容易凝聚。
另一方面，在专利文献5中，记载了一种再生氧化铈研磨材料的制造方法，其中，通过冻结使用完的回收液来再生作为研磨材料的氧化铈的二次粒子，之后通过除去水来制造再生氧化铈研磨材料。然而，在专利文献5所记载的方法中，需要用于冻结的大型设备等，初期投资非常大。
另外，在上述提案的各方法中，现状是，在分离研磨材料时，作为凝聚的回收研磨材料浆料，难以浓缩到充分的浓度，其结果，在凝聚回收的研磨材料浆料中，依然是残留有不要成分的状态，因此，成为用于得到高纯度的再生研磨材料的障碍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-254764号公报
专利文献2：日本特开平11-90825号公报
专利文献3：日本特开平11-50168号公报
专利文献4：日本特开2000-254659号公报
专利文献5：日本特开2010-214515号公报
非专利文献
非专利文献1：金属资源报告  45页  2010.11
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是鉴于上述问题而发明的，其要解决的技术问题在于，提供一种研磨材料再生方法，其可以通过高效的方法由使用过的研磨材料回收研磨材料，然后通过简易的方法得到高纯度的再生研磨材料。
用于解决技术问题的技术方案
本发明人等鉴于上述技术问题进行了潜心研究，结果发现了通过以下研磨材料再生方法可以实现用高效的方法由使用过的研磨材料回收研磨材料，然后，用简易的方法得到高纯度的再生研磨材料的研磨材料再生方法，从而完成了本发明，
所述研磨材料再生方法是由使用过的研磨材料再生研磨材料的研磨材料再生方法，其中，经由以下工序回收研磨材料：
使用特定的研磨材料作为研磨材料，向含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料中添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液分离研磨材料并进行浓缩的分离浓缩工序；回收分离并进行了一次浓缩的研磨材料的工序；对经过一次浓缩的研磨材料实施过滤处理并进行二次浓缩的第二浓缩工序。
即，本发明的技术可通过下述方案来解决。
1.一种研磨材料再生方法，其是由使用过的研磨材料浆料再生研磨材料的研磨材料再生方法，该研磨材料是选自下述研磨材料组的至少一种，且经由下述工序A～D再生研磨材料。
工序A：回收从研磨机排出的研磨材料浆料的浆料回收工序A；
工序B：向该回收得到的研磨材料浆料中添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液分离该研磨材料并进行一次浓缩的分离浓缩工序B；
工序C：回收该分离并进行了一次浓缩的研磨材料的研磨材料回收工序C；
工序D：对该回收的一次浓缩的研磨材料实施过滤处理并进行二次浓缩的第二浓缩工序D，
研磨材料组：金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆及氧化铈。
2.如第一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述第二浓缩工序D之后，还包括粒径控制工序E：对回收得到的所述研磨材料的粒径进行调整。
3.如第一项或第二项所述的研磨材料再生方法，其中，所述分离浓缩工序B在母液换算成25℃的pH值小于10.0的条件下进行分离浓缩。
4.如第一项～第三项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述研磨材料为氧化铈。
5.如第一项～第四项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述浆料回收工序A中，回收含有清洗水的研磨材料浆料1和含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料2。
6.如第一项～第五项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述分离浓缩工序B中使用的含有碱土金属元素的金属盐为镁盐。
7.如第一项～第六项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述研磨材料回收工序C中，研磨材料的回收方法是采用自然沉降进行的倾析分离法。
8.如第一项～第七项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中的过滤处理是使用陶瓷过滤器作为过滤材料的过滤方法。
9.如第一项～第八项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中的过滤处理重复进行如下操作：从贮存有研磨材料回收工序C中回收的研磨材料的釜中送出研磨材料，对送出的研磨材料进行过滤并返回到所述釜中。
10.如第一项～第九项中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中，一边将所述研磨材料的粘度控制为最佳粘度，一边进行所述第二浓缩工序D。
11.如第二项所述的研磨材料再生方法，其中，所述粒径控制工序E为如下工序：向回收得到的研磨材料溶液中添加分散剂，然后使用超声波分散机或珠磨型分散机作为分散机进行分散，由此，控制再生研磨材料的粒径。
12.如第十一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述粒径控制工序E中使用的所述分散机为超声波分散机。
13.如第十一项或第十二项所述的研磨材料再生方法，其中，所述分散剂为聚羧酸类高分子分散剂。
14.如第五项所述的研磨材料再生方法，其中，在混合所述浆料回收工序A中回收的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2之后，在所述分离浓缩工序B、所述研磨材料回收工序C及所述第二浓缩工序D中进行处理。
15.如第五项所述的研磨材料再生方法，其中，将在所述浆料回收工序A中回收的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2分别独立地在所述分离浓缩工序B、所述研磨材料回收工序C及所述第二浓缩工序D中进行处理。
发明效果
利用本发明的上述方法，可以提供一种研磨材料再生方法，其可以以高效的方法由使用过的研磨材料回收研磨材料，然后用简易的方法得到高纯度的再生研磨材料。
在本发明中，发挥如上所述的效果的原因尚未完全明确，可以推测如下。
本发明的作用效果的特征之处在于，从含有使用过的研磨材料的浆料中仅将研磨材料以高浓度回收的技术不仅仅是单纯地回收研磨材料，而且提高了回收时的纯度，并且使回收后的再生变得容易。
推定为该作用效果的特征来自研磨材料和无机盐的特异性的相容性。
通常常见的是，向使用过的研磨材料中添加比重较大的凝聚剂，以固体成分形式进行分离，之后对研磨材料进行纯化再生。此时，在以固体成分形式回收的研磨材料中还含有作为研磨玻璃产生的被研磨材料的玻璃成分、例如二氧化硅粒子。为了分离该玻璃成分，还需要各种纯化工序。
对于所述问题，在本发明的研磨材料再生方法中，作为第一步骤，无机盐(例如，碱土金属盐)仅与研磨材料选择性地产生凝聚，作为被研磨材料的玻璃成分几乎不会凝聚而存在于母液中，因此，可以高效地将二者分离。另外，作为第二步骤，在第二浓缩工序D中，对在分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C中分离出来的研磨材料沉淀物(研磨材料浆料)进一步实施过滤处理，将含有前工序即分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C中未能完全分离、除去的玻璃成分等的母液从研磨材料沉淀物(研磨材料浆料)中分离出去，由此，能够飞跃地提高研磨材料沉淀物中研磨材料的纯度。本发明的方法通过实施该过滤处理，可以仅将研磨材料以高纯度分离，而且不需要后续的纯化工序，有助于工序简化。
优选的是，在本发明中，作为包含含有研磨材料、清洗水及被研磨材料的研磨材料浆料1和/或含有使用过的研磨材料及被研磨材料的研磨材料浆料2的母液的pH，从添加无机盐后直到分离凝聚体，维持在一定的pH条件即添加无机盐时的pH以下。更优选的方式是，在分离浓缩工序B中优选在母液换算成25℃的pH值小于10.0的条件下进行分离浓缩。这里所说的添加无机盐时的pH是指在分离浓缩工序B中刚刚结束无机盐的添加之后的pH。
通常，为了溶解废液所包含的玻璃成分，采用使废液的pH上升的方法，但本发明中，通过使用无机盐例如镁盐，因此玻璃成分不凝聚，因此，不需要调节pH。
另外，明确了：回收中所使用的无机盐的一部分吸附在研磨材料粒子上，残留在再生研磨材料中，但由于该无机盐与一部分研磨材料形成特异性结合，因此在之后作为研磨材料使用的过程中，还具有抑制研磨材料发生微粒化这样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的研磨材料再生方法基本工序流程的一个例子的示意图；
图2是表示本发明的研磨材料再生方法中分离浓缩工序B、研磨材料回收工序C及第二浓缩工序D的流程的一个例子的概要图；
图3是表示本发明的研磨材料再生方法中第二浓缩工序D的过滤处理方法的一个例子的示意图；
图4是表示使用超声波分散机的粒子控制工序E的处理流程的一个例子的示意图。
标记说明
1   研磨装置
2   研磨平台
3   被研磨物
4   研磨材料液
5   浆料喷嘴
7   清洗水
8   清洗水喷射喷嘴
10  含有研磨材料的清洗液
13  研磨材料浆料(母液)
14、27  调整釜
15  搅拌机
16  添加容器
17  上清液
18  浓缩物
19  排液管
20  泵
21  过滤过滤器
23  过滤器外装部
24  压力控制阀
31  三通阀
32  超声波分散机
33  粒径测定装置
F   过滤浓缩部
K   砂布
T1  浆料槽
T2  清洗水贮藏槽
T3  清洗液贮藏槽
具体实施方式
本实施方式的研磨材料再生方法是由使用过的研磨材料浆料再生研磨材料的研磨材料再生方法，其中，该研磨材料为选自金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆及氧化铈的至少1种，经由以下工序再生研磨材料：1)回收从研磨机排出的研磨材料浆料的浆料回收工序A，2)向该回收得到的研磨材料浆料中添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐使研磨材料凝聚，从母液分离该研磨材料并进行一次浓缩的分离浓缩工序B，3)回收该分离并进行了一次浓缩的研磨材料的研磨材料回收工序C，及4)对该回收得到的经过一次浓缩的研磨材料实施过滤处理并进行二次浓缩的第二浓缩工序D。该特征是第一项～第十五项的发明共有的技术特征。
作为本发明的实施方式，优选的是，在本发明的研磨材料再生方法中，还具有在上述第二浓缩工序D之后，对回收得到的上述研磨材料的粒径进行调整的粒径控制工序E。另外，优选上述分离浓缩工序B在母液换算成25℃的pH值小于10.0的条件下进行分离浓缩，能够更有效地且可靠地从母液中分离浓缩研磨材料。
另外，本发明的研磨材料再生方法中，优选的是，上述研磨材料为氧化铈；在上述浆料回收工序A中回收含有清洗水的研磨材料浆料1和含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料2。
另外，优选在上述分离浓缩工序B中使用的含有碱土金属元素的金属盐为镁盐。还优选上述研磨材料回收工序C中回收研磨材料的方法是采用自然沉降进行的倾析分离法。还优选上述第二浓缩工序D中的过滤处理是使用陶瓷过滤器作为过滤材料的过滤方法，可以更有效地进行过滤处理。
在本发明的研磨材料再生方法中，还优选的是，上述第二浓缩工序D中的过滤处理重复进行如下操作：从贮存有研磨材料回收工序C中回收的研磨材料的釜中送出研磨材料，对送出的研磨材料进行过滤并返回到上述釜中的操作，上述第二浓缩工序D一边将上述研磨材料的粘度控制成最佳粘度一边进行该工序。
还优选的是，上述粒径控制工序E中，在向回收的研磨材料溶液中添加分散剂后，使用超声波分散机或珠磨型分散机进行分散，控制再生研磨材料的粒径。另外，优选的方式是，本发明的研磨材料再生方法中，在上述粒径控制工序D中使用的分散机为超声波分散机，上述分散剂为聚羧酸类高分子分散剂。
从可以进一步显现本发明的效果的观点考虑，优选的方式是，在混合上述浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2之后，在上述分离浓缩工序B、上述研磨材料回收工序C及上述第二浓缩工序D中进行处理，将上述浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2分别独立地在上述分离浓缩工序B、上述研磨材料回收工序C及上述第二浓缩工序D中进行处理。
下面，对本发明及其构成要素及用于实施本发明的方式·方案进行详细的说明。需要说明的是，在以下的说明中示出的“～”的意义是包含其前后所记载的数值作为下限值及上限值。
《研磨材料再生方法》
首先，使用附图对本实施方式的研磨材料再生方法整体工序流程进行说明。
图1是表示本实施方式的研磨材料再生方法基本工序流程的一个例子的示意图。
在图1所示的研磨工序中，研磨装置1具有研磨平台2，该研磨平台2可旋转，所述研磨平台2贴附有由无纺布、合成树脂泡沫、合成皮革等构成的砂布K。研磨作业时，使用保持具H将被研磨物(例如，光学玻璃等)3以规定的挤压力N推压在上述研磨平台2上，并且使研磨平台2旋转。同时，从浆料喷嘴5中经由泵P供给研磨材料液4(研磨材料浆料2)。使用过的研磨材料液4通过流路6贮存在浆料槽T1中，在研磨装置1和浆料槽T1之间反复循环。
另外，用于清洗研磨装置1的清洗水7贮存在清洗水贮藏槽T2中，由清洗水喷射喷嘴8喷在研磨部进行清洗，含有研磨材料的清洗液10(研磨材料浆料1)经由泵通过流路9贮存在清洗液贮藏槽T3中。该清洗贮藏槽T3为用于贮存清洗(冲洗)中使用过的清洗水的槽，为了防止沉淀、凝聚，持续利用搅拌叶片进行搅拌。
在上述研磨工序中产生并贮存在槽T1中、且循环使用的研磨材料液4(研磨材料浆料2)和贮存在清洗液贮藏槽T3中的清洗液10(研磨材料浆料1)均为含有研磨材料粒子并含有研磨工序1中从被研磨的被研磨物(例如玻璃)3上研磨掉的被研磨材料的状态。
接着，该研磨材料液4(研磨材料浆料2)和清洗液10(研磨材料浆料1)将两者以混合液的形式或分别以单独的液体的形式回收。将该工序称作浆料回收工序A。
接着，向浆料回收工序A中回收得到的研磨材料液4(研磨材料浆料2)和清洗液10(研磨材料浆料1)的混合液或各自的单独液体(下文将这些液体称作母液)中，特别地，添加作为无机盐的碱土金属盐，在仅使研磨材料凝聚而不使被研磨材料(例如玻璃粉等)凝聚的状态下仅将该研磨材料从母液中分离并对研磨材料浆料浓缩(分离浓缩工序B)。
接着，固液分离操作中，不采用强制分离方法，而是利用自然沉降进行固液分离。这样将母液13分离为含有非研磨材料等的上清液17和沉淀于下部的含有回收研磨材料的浓缩物18，然后，用倾析法例如使釜倾斜来排出上清液或者将排液管插入到分离后的釜内上清液17和浓缩物18的界面附近，仅将上清液17排出到釜外，回收研磨材料(研磨材料回收工序C)。
但是，在经由上述分离浓缩工序B之后的研磨材料回收工序C中，不进行强制固液分离，仅通过自然沉降从母液13分离浓缩物(研磨材料浆料)18，然后，在分离上清液17时，防止沉降在下部的浓缩物18排除至系统外，因此，在含有一定程度的上清液17的状态下分离。因此，明确了，此时是的状态是：回收得到的浓缩物(研磨材料浆料)18中含有一定量的上清液17成分，因此，成为提高最终回收物中的研磨材料纯度的障碍。
本发明中，作为第二浓缩工序D，对含有一部分上清液17的浓缩物(研磨材料浆料)18进一步使用过滤器实施过滤处理，进而除掉含有未能在研磨材料回收工序C中完全除掉的玻璃成分的上清液17，由此，实现回收研磨材料的高纯度化。
本发明中，上述第二浓缩工序D之后，作为粒径控制工序E，优选对进行了浓缩·分离的研磨材料浆料实施研磨材料粒子的粒径控制处理。上述方法中，在进行了浓缩·分离的研磨材料浆料中，研磨材料粒子通过无机盐形成凝聚体(二次粒子)，因此，为了拆解成接近独立的一次粒子的状态，添加水及分散剂，使用分散装置分散至期望的粒径。
如上所述，可以用简易的方法得到高品质且高纯度的再生研磨材料。
接着，对本发明的研磨材料再生方法及构成技术的详细内容进行说明。
〔研磨材料〕
通常，作为光学玻璃或半导体基板等的研磨材料，使用将氧化铁红(αFe2O3)、氧化铈、氧化铝、氧化锰、氧化锆、胶体二氧化硅等微粒分散在水或油中制成浆料状的材料，本发明的研磨材料再生方法的特征在于，适用于回收选自金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆及氧化锆的至少1种研磨材料，这些材料可以适用于在半导体基板的表面或玻璃的研磨加工中为了高精度地维持平坦性，同时得到充分的加工速度而通过物理作用和化学作用这两者进行研磨的化学机械研磨(CMP)。
作为本发明的研磨材料，作为金刚石类研磨材料，例如，可以举出合成金刚石(例如，日本Mipox公司制造等)、天然金刚石，作为氮化硼类研磨材料，例如，可以举出立方晶氮化硼BN(例如，昭和电工公司制造)。氮化硼类研磨材料为具有仅次于金刚石的硬度的研磨材料。另外，作为碳化硅类研磨材料，可以举出：碳化硅、绿色碳化硅、黑色碳化硅(例如，日本Mipox公司制造等)等。另外，作为氧化铝类研磨材料，除了氧化铝之外，可以举出：褐色氧化铝、白色氧化铝、粉红色氧化铝、粉碎型氧化铝、氧化铝-氧化锆类研磨材料(例如，Saint-gobain公司制造)等。另外，作为氧化锆，例如，可以举出第一稀元素化学工业公司制造的研磨材料用BR类列氧化锆、中国HZ公司制造的氧化锆。
另外，作为研磨材料所使用的氧化铈(例如，C.I.Kasei公司制造，TechnoRise公司制造，和光纯药公司制造等)，大多使用将被称为氟碳铈镧矿且含有大量稀土元素的矿石进行烧成后粉碎而成的材料而非纯粹的氧化铈。氧化铈为主要成分，作为其它的成分，还含有镧、钕和镨等稀土元素，除氧化物以外，有时还含有氟化物等。
本发明中所使用的研磨材料对于其成分及形状没有特别限定，可以使用一般而言作为研磨材料而销售的材料，在研磨材料含量为50质量％以上的情况下，效果明显，优选。
〔研磨工序〕
作为研磨材料，在上述图1所示的研磨工序中使用，本发明是将这种在研磨工序中使用的使用过的研磨材料作为再生研磨材料进行再生的研磨材料再生方法。
以玻璃基板的研磨为例，如上述图1中说明的那样，研磨工序通常由研磨材料浆料的制备、研磨加工、研磨部的清洗构成一个的研磨工序。
(1)研磨材料浆料的制备
将研磨材料的粉末添加、分散于水等溶剂中并使浓度达到1～40质量％的浓度范围，制备研磨材料浆料。如图1所示，将该研磨材料浆料循环供给至研磨机后使用。作为研磨材料使用的微粒，使用平均粒径为数十nm～数μm大小的粒子。
优选通过添加分散剂等来防止研磨材料粒子的凝聚，并且使用搅拌机等持续搅拌来维持分散状态。通常，优选采用以下方法：在研磨机旁设置研磨材料浆料用罐，使用搅拌机等持续维持分散状态，使用供给用泵循环供给于研磨机。
(2)研磨
如图1所示，使研磨垫(砂布K)与被研磨物3(例如，玻璃基板)接触，一边向接触面供给研磨材料浆料一边在加压条件下使垫K和玻璃基板3相对运动。
(3)清洗
在刚研磨之后的玻璃基板3及研磨机上附着有大量的研磨材料。因此，如图1中说明的那样，研磨后供给水来代替研磨材料浆料，对附着于玻璃基板及研磨机上的研磨材料进行清洗。此时，含有研磨材料的清洗液10被排出到体系外9。
由于该清洗操作中会将一定量的研磨材料排出到体系外，因此体系内的研磨材料量减少。为了补充该减少部分，对浆料槽T1追加新的研磨材料浆料。追加的方法可以每加工1次进行追加，也可以每加工一定量进行追加，但优选供给充分地分散在溶剂中的状态的研磨材料。
〔使用过的研磨材料浆料〕
本发明所说的使用过的研磨材料浆料为排出到由研磨机1、浆料槽T1及清洗液贮藏槽T3构成的研磨工序体系外部的研磨材料浆料，主要有以下所示的两种。
第一种是含有清洗工序中所排出的清洗液并贮藏在清洗液贮藏槽T3中的研磨材料浆料1(冲洗浆料)，第二种是使用了一定加工次数后被废弃并贮存在浆料槽T1中的使用过的研磨材料浆料2(寿命结束)。在本发明中，分别称作研磨材料浆料1、研磨材料浆料2。另外，本发明优选应用于研磨材料浆料1及2这两者，但也可以仅应用于一者。
作为含有清洗水的研磨材料浆料1的特征，可举出以下的两点。
1)由于清洗时被排出，因此清洗水大量流入，与罐内的浆料比较，研磨材料浓度显著下降。
2)附着于砂布K等上的被切削下来的玻璃成分也在清洗时流入该研磨材料浆料1中。
另一方面，作为使用过的研磨材料浆料2的特征，可以举出：与新品的研磨材料浆料相比，玻璃成分浓度变高。
〔研磨材料的再生工序〕
本发明的研磨材料再生方法中，再生使用过的研磨材料并作为再生研磨材料进行再利用，其概要(制造流程)如图1中所说明所述，由浆料回收工序A、分离浓缩工序B、研磨材料回收工序C、第二浓缩工序D以及粒径控制工序E这5个工序构成。
(1：浆料回收工序A)
所述浆料回收工序A是对从研磨机及浆料用罐构成的体系中排出的研磨材料浆料进行回收的工序。回收的研磨材料浆料包括：含有上述清洗水的研磨材料浆料1和使用过的研磨材料浆料2这两种。
回收得到的研磨材料浆料在大致0.1～40质量％的范围内含有研磨材料。
各研磨材料浆料被回收后，可以立即转移至分离工序，也可以贮存至回收达到一定量，但任一情况下所回收的研磨材料浆料均优选持续搅拌来防止粒子的凝聚和沉降，从而维持稳定的分散状态。
在本发明中，可以采用如下方法：
将浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2混合制备母液后，在后续的分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C中进行处理，或者，也可以采用以下方法：
将浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2分别制成独立的母液，并且在后续的分离浓缩工序B及回收工序C中分别进行处理。
(2：分离浓缩工序B)
回收得到的使用过的研磨材料浆料处于混入了来自被研磨物的玻璃成分等的状态。另外，由于清洗水的混入，浓度下降，为了将回收得到的研磨材料再次用于研磨加工，需要对玻璃成分等进行分离并对研磨材料成分进行浓缩。
本发明中的分离浓缩工序B中，向浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料(母液)中特别添加作为无机盐的碱土金属盐，在仅使研磨材料凝聚而不使被研磨成分凝聚的状态下，将该研磨材料从母液中分离并浓缩。由此，仅使以研磨材料成分凝聚沉淀后，玻璃成分几乎都存在于上清液中，分离凝聚体，由此可对研磨材料成分和玻璃成分进行分离，同时对研磨材料浆料进行浓缩。
使用图2对具体的操作进行说明。
图2是表示本发明的研磨材料再生方法中的分离浓缩工序B、研磨材料回收工序C的一例的概要图。
工序(B-1)中，将前工序即浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料(母液)13投入到具备搅拌机15的调整釜14中，接着，在工序(B-2)中，一边对研磨材料浆料(母液)13进行搅拌一边从添加容器16添加作为无机盐的碱土金属盐。接着，在工序(B-3)中，通过添加无机盐，研磨材料浆料(母液)13中所含的研磨材料粒子沉降于底部，形成浓缩物18。将研磨材料分离出来并使之沉降而形成的上清液17中含有玻璃等被研磨材料，此时，研磨材料和被研磨材料被分离。
〈碱土金属盐〉
优选的方式是，在本发明中，用于凝聚研磨材料的无机盐为碱土金属盐。
作为本发明的碱土金属盐，例如可以举出：钙盐、锶盐、钡盐，在本发明中，广义上属于周期表的第二族的元素也定义为碱土金属。因此，铍盐、镁盐也属于本发明中所说的碱土金属盐。
另外，作为本发明的碱土金属盐，优选为卤化物、硫酸盐、碳酸盐、醋酸盐等方式。
作为本发明的无机盐，优选为碱土金属盐，更优选为镁盐。
另外，作为可以适用于本发明的镁盐，只要是作为电解质发挥作用的盐就没有特别限定，但从在水中的溶解性较高的方面考虑，优选氯化镁、溴化镁、碘化镁、硫酸镁、醋酸镁等，从溶液的pH变化小、沉降的研磨材料及废液容易处理的方面考虑，特别优选氯化镁及硫酸镁。
〈无机盐的添加方法〉
接着，说明向研磨材料浆料(母液)13中添加本发明的无机盐的方法。
a)无机盐的浓度
就待添加的无机盐而言，可以将粉体直接供给至研磨材料浆料(母液)，也可以使其溶解于水等溶剂之后添加在研磨材料浆料(母液)中，但为了在添加于研磨材料浆料中之后形成均匀的状态，优选以溶解于溶剂的状态添加。
优选可以采用无机盐的浓度为0.5～50质量％的水溶液。为了抑制体系的pH变化，并提高与玻璃成分分离的效率，更优选为10～40质量％的浓度范围内。
b)无机盐的添加温度
添加无机盐时的温度只要是回收得到的研磨材料浆料的冻结温度以上且90℃以下的范围即可，可以适当选择，但从高效地进行与玻璃成分的分离的观点考虑，优选为10～40℃的温度范围，更优选为15～35℃的温度范围。
c)无机盐的添加速度
作为无机盐向研磨材料浆料(母液)的添加速度，就回收得到的研磨材料浆料中的无机盐浓度而言，该速度可以得到均匀的无机盐浓度，而不会在局部产生高浓度区域。优选每分钟的添加量为总添加量的20质量％以下，更优选为10质量％以下。
d)无机盐添加时的pH值
优选的方式是，在本发明的研磨材料再生方法中，在分离浓缩工序B中添加无机盐时，不调节预先回收得到的研磨材料浆料的pH值。通常回收得到的研磨材料浆料由于含有玻璃成分因而其pH值稍显碱性，在8～低于10的范围，不需要预先调节回收得到的研磨材料浆料的pH值。因此，本发明中，优选在母液换算成25℃的pH值小于10.0的条件下进行分离浓缩。
本发明中，pH值采用在25℃下使用Lacombe tester台式pH计(AS ONE(株)制造pH1500)测定的值。
在本发明中，优选添加无机盐，然后，维持在添加无机盐时的pH值以下直至将该浓缩物分离。这里所说的添加无机盐时的pH值是指添加无机盐刚结束时的pH值。
维持无机盐添加时的pH值直至将沉淀的凝聚物分离。优选将换算成25℃的pH值维持在低于10.0。通过将pH值控制为低于10，可以防止废液中所含的玻璃成分的凝聚，因此，可以提高回收时氧化铈的纯度，因而优选。
从pH调节剂引起的纯度下降及操作性等方面考虑，添加无机盐时的pH的下限为6.5以上。
e)无机盐添加后的搅拌
添加无机盐后，优选继续搅拌至少10分钟以上，更优选为30分钟以上。在添加无机盐的同时研磨材料粒子开始凝聚，但通过维持搅拌状态，凝聚状态在整个体系中变得均匀，凝聚物的粒度分布变窄，之后的分离变得容易。
(3：研磨材料回收工序C)
如图2所示，在分离浓缩工序B中分离为含有玻璃成分的上清液17和含有回收得到的研磨材料粒子的浓缩物18后，回收该浓缩物18。
a)研磨材料浓缩物的分离方法
作为对通过添加无机盐发生凝聚而得到的研磨材料的浓缩物和上清液进行分离的方法，可以采用通常的浓缩物的固液分离法。即，可以采用进行自然沉降而仅分离上清液的方法，或采用离心分离机等机械方法而强制分离的方法等。但本发明中，从尽可能不向沉降在下部的浓缩物18中混入杂质(例如，研磨形成的玻璃粗粒子等)而得到高纯度的再生研磨材料的观点考虑，作为一次浓缩方法，优选采用自然沉降。
通过添加无机盐，回收研磨材料粒子发生凝聚，在该状态下与上清液分离，因此，浓缩物18与回收浆料相比，比重增加且被浓缩。在该浓缩物18中以回收的浆料以上的浓度含有回收研磨材料。
作为对凝聚形成的研磨材料的浓缩物18和上清液17进行分离的方法的一个例子，如图2的工序(B-3)中所示，通过自然沉降分离为含有被研磨材料等的上清液17和沉淀于下部的含有回收研磨材料的浓缩物18后，如工序(C-1)所示，将排液管19插入至釜14内的上清液17和凝聚体18的界面附近，使用泵20仅将上清液17排出到釜外，并回收含有研磨材料的浓缩物18。
(4：第二浓缩工序D)
从在上述研磨材料回收工序C中回收的研磨材料浆料13分离含有回收研磨材料的浓缩物18，但为了防止杂质的混入，因而分离方法采用自然沉降法进行分离，上清液17的一部分以未分离除去的状态混入该浓缩物18中，因此，本发明中，作为第二浓缩工序D，还实施如下处理，通过过滤处理从浓缩物18中除去混入的上清液17成分，而更进一步提高使回收研磨材料的纯度。该过滤处理也可以在分离浓缩工序B之前实施，但为了防止存在于回收浆料中的玻璃成分产生的堵塞，在分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C中除去一定量的玻璃成分等后，应用第二浓缩工序D，但从生产效率的观点考虑是优选的。
如图2所示，在研磨材料回收工序C的工序(C-2)中，通过自然沉降法从研磨材料浆料13分离含有回收研磨材料的浓缩物18后，在下一个工序即第二浓缩工序D中，进一步对浓缩物18进行处理。具体而言，作为工序(D-1)，将贮存于调整釜14的浓缩物18从釜下部经由泵20及配管25输送至过滤浓缩部F。在过滤浓缩部F中，使用过滤器将混入浓缩物18的上清液17分离并排出到体系外，然后将过滤得到的浓缩物再次返回制备釜，通过进行一定时间的该过滤操作，可以得到含有高纯度的研磨材料的浓缩物。
使用图3对本发明的第二浓缩工序D进行更详细地说明。
图3是表示本发明的研磨材料再生方法的第二浓缩工序D中的过滤处理的一例的示意图。
在图3所示的第二浓缩工序D中，用搅拌机15搅拌贮存于调整釜14中的分离的浓缩物18，同时利用泵20输送到过滤浓缩部F。该过滤浓缩部F由过滤器外装部(加压部)23、加压用泵22、过滤器21构成。利用加压泵22对过滤器外装部(加压部)23的内部维持一定压力，同时使浓缩物18通过过滤器21内，而将主要含有的上清液17通过过滤器21进行分离。分离得到的上清液等利用26的配管排出到过滤器外装部23外。另外，在过滤器外装部(加压部)23的上游侧设置压力控制阀，将过滤器外装部23的内部压力维持在一定条件。在过滤浓缩部F中除去上清液17等不需要的物质之后的浓缩物18再次经由送液配管25返回到调整釜14。进行一定时间的该操作，可以从浓缩物18除去杂质而得到以高纯度含有研磨材料的浓缩物。
此外，上述第二浓缩工序D中，在浓缩物的浓缩过度进行而使得粘度等变高至不能稳定送液的程度的情况下，优选适当补充水等而控制成最佳粘度。即，本发明的第二浓缩工序D的目的在于，从浓缩物18中除去含有被研磨材料等的上清液17，不妨碍加水操作。
另外，当进行一定时间的连续运转时，在过滤器表面上附着研磨材料粒子等而产生堵塞等，这成为损害过滤分离精度的主要原因，因此，优选定期地从过滤器外部供给清洗用的反冲水W进行清洗。
作为在本发明的第二浓缩工序D中使用的过滤器，没有特别制限，例如，可以举出：中空纤维过滤器、金属过滤器、绕线过滤器、陶瓷过滤器、辊型聚丙烯制过滤器等，但本发明中，优选使用陶瓷过滤器。
作为可以适用于本发明的陶瓷过滤器，例如，可以使用France TAMI公司制造的陶瓷过滤器、Noritake公司制造陶瓷过滤器、日本NGK公司制造陶瓷过滤器(例如，CERALLEC DPF，Cefilt等)等。
(5：粒子控制工序E)
优选在本发明的研磨材料再生方法中，对经由上述各工序回收得到的使用过的研磨剂进行再利用，因此，作为最终工序，对以二次粒子的状态凝聚的研磨剂粒子进行拆解并制成一次粒子状态的粒径分布。
优选的是，使用无机盐等使研磨剂粒子凝聚并回收的浓缩物在该状态下为块状的二次粒子，且为了进行再利用，实施再分散处理，从而对凝聚的研磨剂粒子进行拆解，制成单独粒子的状态(一次粒子)，因此，最后增加粒子控制工序E。
该粒子控制工序E是如下工序，使在第二浓缩工序中得到的凝聚了的研磨材料成分再分散，并调整为与未使用(研磨前)的研磨材料浆料相似的粒度分布水平。
作为使凝聚了的研磨材料粒子再分散的方法，例如，包括：a)添加水使处理液中对研磨材料具有凝聚作用的无机离子的浓度降低的方法，b)通过添加金属分离剂(也称作分散剂)使附着于研磨材料的金属离子浓度降低的方法及c)使用分散机等对凝聚了的研磨材料粒子进行强制拆解的方法。
这些方法可以分别单独使用，也可以组合使用，但优选组合a)、b)及c)之中任二个方法，更优选将a)、b)及c)全部组合来进行的方法。
在添加水时，其添加量可根据浓缩的研磨材料浆料的体积适当选择，一般而言为浓缩后的浆料的5～50体积％，优选10～40的体积％。
作为金属分离剂(分散剂)，可优选举出具有羧基的聚羧酸类高分子分散剂，特别优选为丙烯酸-马来酸的共聚物。作为具体的金属分离剂(分散剂)，可举出Poriti A550(Lion(株)制造)等。作为金属分离剂(分散剂)的添加量，相对于浓缩后的浆料为0.01～5体积％。
另外，作为分散机，可采用超声波分散机、混砂机或珠磨机等介质搅拌磨机，特别优选使用超声波分散机。
另外，作为超声波分散机，例如，可以使用由(株)SMT、(株)GINSEN、TIETECH(株)、BRANSON社、Kinematica社、(株)日本精机制作所等销售各种设备、(株)SMT UDU-1、UH-600MC、(株)GINSEN GSD600CVP、(株)日本精机制作所RUS600TCVP等。超声波的频率没有特别限定。
作为同时一并进行机械搅拌及超声波分散的循环方式的装置，可以举出(株)SMT UDU-1、UH-600MC、(株)GINSEN GSD600RCVP、GSD1200RCVP、(株)日本精机制作所RUS600TCVP等，但并不限定于此。
图4是表示使用超声波分散机的粒子控制工序E的一例的示意图。
如图4所示，向在上述第二浓缩工序D中制备的浓缩物18中添加例如水，将使无机盐浓度降低后的研磨材料分散液28贮存于制备釜27中，然后利用搅拌机15搅拌，同时利用添加容器29添加金属分离剂(例如，高分子分散剂)，然后利用泵20经由流路30进行送液，并利用超声波分散机32实施分散处理，将凝聚的氧化铈粒子拆解开来。接着，用设于其下游侧的粒径测定装置33监测分散后的研磨材料粒子的粒径分布，在研磨材料分散液28的粒径分布未到达期望的粒径分布范围的情况下，经由三通阀31再次返回制备釜27。另一方面，在利用粒径测定装置33确认研磨材料分散液28的粒径分布到达期望的粒径分布范围的情况下，可以操作三通阀31，使研磨材料分散液28经过流路35，从而得到再生研磨材料。
作为该工序中得到的粒度分布，优选粒径分布的经时变化少，经过1天后的粒度变化少。
〔再生研磨材料〕
在本发明中，就经过上述粒径控制工序E而得到的最终的回收研磨材料而言，含有98质量％以上的高纯度的研磨材料，其粒度分布的经时变化少，且浓度比回收时的浓度高，无机盐的含量优选在0.0005～0.08质量％的范围。
实施例
下面，举出实施例具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是，在实施例中，使用“％”的表述，只要没有特别说明，则表示“质量％”。
实施例1
《再生研磨材料的制备》
〔再生研磨材料1的制备：比较例〕
根据以下的制造工序制备使用氧化铈作为研磨材料的再生研磨材料1。需要说明的是，只要没有特别说明，则研磨材料再生工序基本上在25℃、55％RH的条件下进行。此时，溶液等的温度也为25℃。
1)浆料回收工序A
按照图1中记载的研磨工序，使用氧化铈(C.I.Kasei公司制造)作为研磨材料进行硬盘用玻璃基板的研磨加工，然后，回收210升含有清洗水的研磨材料浆料1，回收30升含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料2，将回收浆料液制成240升。该回收浆料液比重为1.03，含有8.5kg的氧化铈(比重：7.3)。
2)分离浓缩工序B
接着，在图2所示的分离浓缩工序B中，一边将在工序(B-1)中回收的浆料液搅拌至氧化铈不会沉降的程度一边经10分钟添加在工序(B-2)中作为无机盐的氯化镁10质量％水溶液2.0升，并进行30分钟搅拌。刚添加氯化镁后的换算成25℃的pH值为8.60。接着，在工序(B-3)中，静置45分钟，通过自然沉降法将上清液和浓缩物沉降、分离。
3)研磨材料回收工序C
接着，在图2所示的研磨材料回收工序C中，根据工序(C-1)所记载的方法，使用排水泵20排出上清液17，并如工序(C-2)中那样将浓缩物18分离回收。回收的浓缩物18为60升。
4)粒径控制工序E(分散工序)
在分离出的浓缩物中添加12升水。进一步添加300g的Poriti A550(Lion(株)制造)作为金属分离剂(高分子分散剂)，搅拌30分钟后，在图4所示的工序中使用超声波分散机(BRANSON公司制造)将浓缩物分散并拆解开。
分散结束后，用10微米的膜滤器进行过滤，得到含有再生氧化铈的再生研磨材料1。氧化铈浓度为8.7质量％，粒度(D90＜2.0μm)，镁含量为0.03质量％。
〔再生研磨材料2的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料1的制备中，在3)研磨材料回收工序C之后，通过下述的5)第二浓缩工序D进行过滤处理，然后，在4)粒径控制工序E(分散工序)中分散处理，除此以外，同样地得到含有再生氧化铈的再生研磨材料2。
5)第二浓缩工序D
第二浓缩工序D根据由图3所示结构构成的过滤处理方法(过滤装置)进行处理。
如图2的工序(D-1)及图3所示，将在上述研磨材料回收工序C的工序(C-2)中回收的浓缩物18在二次凝聚体的状态下利用搅拌机15慢慢搅拌，同时利用泵20输送至过滤浓缩部F。该过滤浓缩部F由过滤器外装部(加压部)23、加压用泵22、过滤过滤器21构成。利用加压泵22，对过滤器外装部(加压部)23的内部维持一定压力，同时使浓缩物18通过过滤器21内，并利用过滤器21分离含有玻璃成分(硅)的上清液。分离出的上清液利用配管26排出到过滤器外装部23外。该过滤处理将浓缩物18在配管26内及调整釜之间以1.2L/min的流量循环15分钟，进行浓缩过滤直到成为浓缩物18的初期液量的1/2。
此外，在上述第二浓缩工序D中使用的过滤器21使用日本NGK公司制造的陶瓷过滤器“Cefilt”(细孔径：0.5μm)。
〔再生研磨材料3的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料2的制备中，使用Poul公司制造的金属过滤器(MDK4463)代替陶瓷过滤器作为第二浓缩工序D中使用的过滤器，除此以外，同样地得到再生研磨材料3。
〔再生研磨材料4的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料2的制备中，将粒径控制工序E(分散工序)中使用的超声波分散机变更成珠磨型分散机(ULTRAAPEXMILL，寿工业公司制造)，除此以外，同样地得到再生研磨材料4。
〔再生研磨材料5的制备：比较例〕
在上述再生研磨材料1的制备中，使用同质量的硫酸镁代替氯化镁作为分离浓缩工序B中使用的无机盐，除此以外，同样地得到再生研磨材料5。
〔再生研磨材料6的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料2的制备中，使用同质量的硫酸镁代替氯化镁作为分离浓缩工序B中使用的无机盐，除此以外，同样地得到再生研磨材料6。
〔再生研磨材料7的制备：比较例〕
在上述再生研磨材料1的制备中，使用氢氧化钾使在分离浓缩工序B添加无机盐后的浆料液的pH变为10.10，除此以外，同样地得到再生研磨材料7。
〔再生研磨材料8的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料2的制备中，使用氢氧化钾使在分离浓缩工序B添加无机盐后的浆料液的pH变为10.10，除此以外，同样地得到再生研磨材料8。
〔再生研磨材料9的制备：比较例〕
在上述再生研磨材料1的制备中，使用氢氧化钾使在分离浓缩工序B添加无机盐后的浆料液的pH变为10.45，除此以外，同样地得到再生研磨材料9。
〔再生研磨材料10的制备：本发明〕
在上述再生研磨材料2的制备中，使用氢氧化钾使在分离浓缩工序B添加无机盐后的浆料液的pH变为10.45，除此以外，同样地得到再生研磨材料10。
〔再生研磨材料11～16的制备〕
在上述再生研磨材料1～6的制备中，分别使用氧化锆(中国HZ公司制造)代替氧化铈作为研磨材料，除此以外，同样地得到再生研磨材料11～16。
〔再生研磨材料17及18的制备〕
在上述再生研磨材料1及2的制备中，分别使用氧化铝(日本Mipox公司制造)代替氧化铈作为研磨材料，除此以外，同样地得到再生研磨材料17及18。
〔再生研磨材料19及20的制备〕
在上述再生研磨材料1及2的制备中，分别使用氧化铝-氧化锆(Saint-gobain公司制造)代替氧化铈作为研磨材料，除此以外，同样地得到再生研磨材料19及20。
〔再生研磨材料21及22的制备〕
在上述再生研磨材料1及2的制备中，分别使用氮化硼代替氧化铈作为研磨材料，除此以外，同样地得到再生研磨材料21及22。
〔再生研磨材料23的制备〕
在上述再生研磨材料2的制备中，不实施分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C，在浆料回收工序A之后只进行第二浓缩工序D及粒径控制工序E(分散工序)的处理，得到再生研磨材料23。
《再生研磨材料的评价》
〔再生研磨材料的纯度评价〕
根据下述方法，利用ICP发射光谱等离子体分析装置对上述制备的再生研磨材料1～23进行成分分析，求得再生研磨材料的纯度。
此外，评价中，进行来自玻璃成分的Si含量和属于研磨材料的特定元素的定量分析，求得来自玻璃成分的Si含量(mg/L)和属于研磨材料的特定元素的含量(g/L)。
(利用ICP发射光谱等离子体的成分分析)
利用ICP发射光谱等离子体对上述制备的各再生研磨材料测定研磨材料固有成分(g/L)、玻璃成分(Si成分)的浓度(mg/L)。具体而言，根据下述的步骤进行。
〈试样液A的制备〉
(a)将10g再生研磨材料用90ml纯水稀释后，利用搅拌器搅拌同时采集1ml。
(b)加入5ml原子吸光用氢氟酸。
(c)进行超声波分散使二氧化硅溶解。
(d)在室温下静置30分钟。
(e)用超纯水将总量制成50ml
将根据以上步骤制备的各试样液体称作试样液A。
〈Si的定量〉
(a)将试样液A用膜过滤器(亲水性PTFE)过滤。
(b)用电感耦合等离子体发射光谱分析装置(ICP-AES)测定滤液。
(c)Si通过标准添加法进行定量。
〈研磨材料固有元素的定量〉
(a)将试样液A充分分散，采集5ml。
(b)加入5ml高纯度硫酸使其溶解。
(c)用超纯水制成50ml。
(d)用超纯水适宜稀释，用ICP-AES进行测定。
(e)利用基体匹配的校准曲线法对各研磨材料固有元素进行定量。
〈ICP发射光谱等离子体装置〉
使用SII NanoTechnology公司制造的ICP-AES。
将以上得到的分析结果示于表1。
此外，分离浓缩工序B中的pH值作为换算成25℃的pH值进行表示。
表1中记载的结果可以明确，相对于比较例的研磨材料再生方法，本发明的研磨材料再生方法中得到的再生研磨材料的纯度高，通过4)第二浓缩工序D，有效地除去了作为杂质的玻璃成分。
另外，再生研磨材料23中，不实施分离浓缩工序B及研磨材料回收工序C，只在第二浓缩工序D中进行分离，因此，在短时间内就使第二浓缩工序D中的过滤器产生堵塞，且研磨材料和玻璃成分的分离性能也较低。
实施例2
在实施例1所记载的使用氧化铈作为研磨材料的再生研磨材料1～10的制备中，分别使用合成金刚石(日本Mipox公司制造)及碳化硅(日本Mipox公司制造)代替氧化铈作为研磨材料，除此以外，同样地制备再生研磨材料101～110(合成金刚石)及再生研磨材料121～130(碳化硅)。
接着，对得到的各再生研磨材料进行同样的测定的结果，使用合成金刚石或碳化硅作为研磨材料，也可以得到与使用氧化铈作为研磨材料的再生研磨材料1～10同样的结果。
工业实用性
本发明的研磨材料再生方法通过高效方法从使用过的研磨材料回收研磨材料，而后可以用简易方法得到再生研磨材料，可优选用作在光学玻璃或晶体振荡器等的精加工工序中所使用的用于精密研磨的研磨材料的再生方法。
图1：
浆料回收工序A
分离浓缩工序B   无机盐
研磨材料回收工序C
第二浓缩工序D
粒径控制工序E
再生研磨材料
图2：分离浓缩工序B  研磨材料回收工序C  第二浓缩工序D

Claims (15)

1.一种研磨材料再生方法，其由使用过的研磨材料浆料再生研磨材料，该研磨材料再生方法中，
该研磨材料是选自下述研磨材料组中的至少一种，且经由下述工序A～D再生研磨材料，
工序A：回收从研磨机排出的研磨材料浆料的浆料回收工序A；
工序B：向该回收得到的研磨材料浆料中添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液分离该研磨材料并进行一次浓缩的分离浓缩工序B；
工序C：回收该分离并进行了一次浓缩的研磨材料的研磨材料回收工序C；
工序D：对该回收的经过一次浓缩的研磨材料实施过滤处理并进行二次浓缩的第二浓缩工序D，
研磨材料组：金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆及氧化铈。
2.如权利要求1所述的研磨材料再生方法，其中，在所述第二浓缩工序D之后，还包括粒径控制工序E：对回收得到的所述研磨材料的粒径进行调整。
3.如权利要求1或2所述的研磨材料再生方法，其中，所述分离浓缩工序B中，在母液换算成25℃的pH值小于10.0的条件下进行分离浓缩。
4.如权利要求1～3中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述研磨材料为氧化铈。
5.如权利要求1～4中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述浆料回收工序A中，回收含有清洗水的研磨材料浆料1和含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料2。
6.如权利要求1～5中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述分离浓缩工序B中使用的含有碱土金属元素的金属盐为镁盐。
7.如权利要求1～6中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述研磨材料回收工序C中，研磨材料的回收方法是采用自然沉降进行的倾析分离法。
8.如权利要求1～7中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中的过滤处理是使用陶瓷过滤器作为过滤材料的过滤方法。
9.如权利要求1～8中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中的过滤处理重复进行如下操作：从贮存有研磨材料回收工序C中回收的研磨材料的釜中送出研磨材料，对送出的研磨材料进行过滤再使其返回到所述釜中。
10.如权利要求1～9中任一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述第二浓缩工序D中，一边将所述研磨材料的粘度控制为最佳粘度，一边进行所述第二浓缩工序D。
11.如权利要求2所述的研磨材料再生方法，其中，所述粒径控制工序E为如下工序：向回收得到的研磨材料溶液中添加分散剂，然后使用超声波分散机或珠磨型分散机作为分散机进行分散，由此，控制再生研磨材料的粒径。
12.如权利要求11所述的研磨材料再生方法，其中，在所述粒径控制工序E中使用的所述分散机为超声波分散机。
13.如权利要求11或12所述的研磨材料再生方法，其中，所述分散剂为聚羧酸类高分子分散剂。
14.如权利要求5所述的研磨材料再生方法，其中，在混合所述浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2之后，在所述分离浓缩工序B、所述研磨材料回收工序C及所述第二浓缩工序D中进行处理。
15.如权利要求5所述的研磨材料再生方法，其中，将在所述浆料回收工序A中回收得到的研磨材料浆料1和研磨材料浆料2分别独立地在所述分离浓缩工序B、所述研磨材料回收工序C及所述第二浓缩工序D中进行处理。
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