CN104619462A - 含氧化铈废磨料的再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氧化铈废磨料的再生方法，可有效地去除含氧化铈废磨料中所包含的杂质，实现包括清洗工艺在内的再生工艺的效率化，而且能够抑制清洗工艺中含氧化铈磨料的再凝聚。所述含氧化铈废磨料的再生方法，包括以下步骤：将含氧化铈废浆料与包含氟类化合物的溶剂溶液进行混合，以便有选择地溶解掉包含在所述废浆料中的含氧化硅杂质；使所述含氧化铈废浆料通过交叉流过滤系统进行清洗，以便有选择地去除所述含氧化硅杂质；以及对所述清洗过的含氧化铈废浆料进行干燥及烧结。

Description

含氧化铈废磨料的再生方法
技术领域
本发明涉及一种含氧化铈废磨料的再生方法。更具体地，本发明的含氧化铈废磨料的再生方法，可有效地去除含氧化铈废磨料中所包含的杂质，实现包括清洗工艺在内的再生工艺的效率化，而且能够抑制清洗工艺中含氧化铈磨料的再凝聚。
背景技术
通常，用作电视显像管或者液晶面板的TFT-LCD用玻璃基板等，在生产过程中会成为表面的平坦度或粗糙度等不良的状态，因而难以将母玻璃直接用作电视显像管或液晶面板用玻璃基板。尤其，对于用作液晶面板的TFT-LCD用玻璃面板，正在研究各种方法以改善产品的亮度、视角、对比度等，已知这些特性也会受到TFT-LCD用玻璃基板表面的很大影响。因此，生产玻璃基板的厂家正在努力改善玻璃基板的表面，而且使用各种玻璃基板磨料。其中，作为普通磨料广泛使用含氧化铈(CeO2)的磨料。
然而，这种含氧化铈磨料经过一定时间的玻璃抛光过程之后，因抛光效率降低被废弃而成为废浆料。这是因为，经过一定时间的抛光过程之后，所述磨料的抛光效率降低，而且会出现磨料颗粒之间的凝聚，导致产生大量划痕的风险增高。再者，抛光过程中产生的源自抛光垫的杂质会进入磨料浆料中，从而导致产生划痕的可能性进一步增高。
因此，在抛光工艺中使用一定时间后需要废弃所述磨料，这会降低工艺效率或经济性。为此，正在研究再利用所述磨料的几种技术。
对于已知的含氧化铈磨料的再利用及再生方法，主要采用了如下方法：用包含氢氟酸或氟化氢化合物等的溶剂溶液溶解掉含氧化铈废浆料中所包含的氧化硅等源自玻璃基板的杂质，通过清洗工艺将这些杂质从所述废浆料分离之后，经干燥及烧结工艺等使所述废浆料及废磨料再生。尤其，这种现有的再生方法中，在所述清洗工艺适用自然沉降法或过滤法，或者是使用倾析器(decanter)或离心分离器等，对所述废浆料进行清洗，将溶解于溶剂溶液的杂质从所述废浆料中固液分离及去除。
对于这种固液分离及清洗方法，不可能实现连续工艺且清洗效率降低，因而整个再生工艺的收率降低。再者，对于所述使用倾析器或离心分离器的方法，存在如下风险：在通过强大的离心力进行固液分离的过程中，因出现废浆料中所包含的磨料颗粒之间的凝聚而需要另进行再分散工艺，或者因生成大颗粒，使用再生磨料时会导致玻璃基板产生划痕。另外，即使另进行所述再分散工艺也存在缺陷，例如难以完全去除大颗粒，以及难以获得所要的粒度分布等。
而且，适用现有的过滤法等也存在缺陷，例如过滤器内容易沉积源自杂质等的粉末，难以去除沉积的粉末导致过滤器寿命缩短等。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种含氧化铈废磨料的再生方法，可有效地去除含氧化铈废磨料中所包含的杂质，实现包括清洗工艺在内的再生工艺的效率化，而且能够抑制清洗工艺中含氧化铈磨料的再凝聚。
本发明提供一种含氧化铈废磨料的再生方法，包括以下步骤：将含氧化铈(CeO2)废浆料与包含氟类化合物的溶剂溶液进行混合，以便有选择地溶解掉包含在所述废浆料中的含氧化硅(SiO2)杂质；使所述含氧化铈废浆料通过交叉流过滤系统(Cross-flow fliltration system)进行清洗，以便有选择地去除所述含氧化硅(SiO2)杂质；以及对所述清洗过的含氧化铈废浆料进行干燥及烧结。
下面，详细描述根据本发明实施例的含氧化铈废磨料的再生方法。
本发明一实施例提供一种含氧化铈废磨料的再生方法，包括以下步骤：将含氧化铈(CeO2)废浆料与包含氟类化合物的溶剂溶液进行混合，以便有选择地溶解掉包含在所述废浆料中的含氧化硅(SiO2)杂质；使所述含氧化铈废浆料通过交叉流过滤系统(Cross-flow fliltration system)进行清洗，以便有选择地去除所述含氧化硅(SiO2)杂质；以及对所述清洗过的含氧化铈废浆料进行干燥及烧结。
在一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法中，将源自废磨料的含氧化铈废浆料溶解于规定的溶剂溶液，藉以溶解掉源自玻璃基板等的杂质，并通过清洗去除这些杂质之后，经干燥及烧结工艺可将含氧化铈废磨料再生为再生磨料。
尤其，在一实施例的再生方法中，进行所述清洗工艺时，使所述溶剂溶液处理过的废浆料通过交叉流过滤系统(Cross-flow fliltration system)进行清洗，从而使废浆料和溶解于溶剂溶液中的杂质固液分离，进而去除这些杂质。此时，所使用的交叉流过滤系统是指系统内具有规定的过滤器，目标溶液经所述过滤器的上部空间沿着与过滤器垂直的方向连续通过，从而对目标溶液进行过滤的系统。即，在这种交叉流过滤系统中，所述目标溶液通过系统内并与下部的过滤器连续接触，进而目标溶液中的杂质等可被过滤器滤除。
在一实施例中用这种交叉流过滤系统来进行清洗工艺，从而能够使所述溶剂溶液处理过的废浆料连续通过所述交叉流过滤系统进行清洗。因此，一实施例的再生方法可以实现所述清洗及再生工艺的连续化。而且，所述溶剂溶液处理过的废浆料连续通过所述交叉流过滤系统并与下部的过滤器接触，进而溶解于溶剂溶液中杂质被过滤、固液分离及去除，因此可进一步提高杂质的去除及清洗效率和整个再生工艺的收率。
再者，本发明人的实验结果表明，使用所述交叉流过滤系统来进行清洗工艺，能够抑制清洗工艺中的磨料凝聚，其结果确认到再生磨料中大颗粒的生成可大为减少。因此，通过一实施例的方法得到的再生磨料可以显示出较佳的抛光率，不会存在因大颗粒产生划痕的风险，而且进一步进行用于去除大颗粒的再分散工艺、粉碎或分级工艺的必要性大为减少。
进一步地，对于所述交叉流过滤系统，通过对所述过滤器的逆流(backpulse)等容易去除所述过滤器表面的粉末，从而可以再利用。因此，能够增加过滤器寿命，而且能够进一步提高所述清洗工艺及包括清洗工艺在内的整个再生工艺的效率。
结果，一实施例的再生方法可有效地去除含氧化铈废磨料中所包含的杂质，实现包括清洗工艺在内的再生工艺的效率化，而且能够抑制清洗工艺中含氧化铈磨料的再凝聚以及大颗粒的生成。
下面，参照附图按各步骤更具体地描述一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法。图1是按各步骤显示一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法之一示例的示意图。图2是显示一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法中所使用的交叉流过滤系统的基本原理及构成的模式图。
首先，在一实施例的再生方法中，作为再生对象的含氧化铈废磨料以及由此产生的废浆料，可源自TFT-LCD的制造工艺等中用于抛光玻璃基板的含氧化铈磨料。因此，所述含氧化铈废浆料等作为主要杂质会包含源自玻璃基板的氧化硅(SiO2)及氧化铝(Al2O3)。而且，所述废浆料或废磨料作为杂质可能会包含源自经过抛光的抛光垫或者用于支撑待抛光玻璃基板的贴附垫(backpad)的各种有机物等，还可能包含铁(Fe)、铬(Cr)或镍(Ni)等其他金属成分。
因此，对所述含氧化铈废浆料等进行再生时，需要进行以下工艺：去除这些氧化硅及氧化铝；去除所述源自抛光垫、贴附垫等或者含金属成分的其他杂质；以及控制含氧化铈磨料的表面特性、粒度分布和结晶尺寸等。
请参见图1，在一实施例的再生方法中，首先可将含氧化铈(CeO2)废浆料与包含氟类化合物的溶剂溶液进行混合，以便有选择地溶解掉包含在所述废浆料中的含氧化硅(SiO2)杂质。此时，所述溶剂溶液实际上从所述废浆料中不会溶解掉再生为磨料的氧化铈(例如，所述废浆料中所包含的氧化铈中仅有约0.01重量％以下或者约0.001重量％以下被溶解掉)，而有选择地溶解掉包含在所述废浆料及废磨料中的源自玻璃基板的杂质，例如氧化硅(SiO2)及氧化铝(Al2O3)等，再通过后续的清洗步骤能够彻底或几乎彻底(接近100％)地去除所述含氧化硅(SiO2)杂质。由此，提高杂质的去除率，避免所述氧化铈与所述含氧化硅杂质一起被去除而损失的现象，从而能够大幅提高氧化铈的再生率。
为此，所述溶剂溶液可包含氢氟酸或氟化氢化合物和强碱氢氧化钠或氢氧化钾，或者包含(a)NaHF2、(NH4)HF2或KHF2等规定的氟类化合物，或者包含(b)NaF、(NH4)F或KF等规定的氟化盐和硫酸、硝酸或盐酸等非氢氟酸类酸的混合物。此时，所述“非氢氟酸类酸”是指化学结构中未含氟的盐酸、硫酸或硝酸等，而氢氟酸或氟化氢化合物、其他含氟的酸可排除在所述“非氢氟酸类酸”的范围之外。在下面“非氢氟酸类酸”表示所述的含义，除非有其他特别说明。
在这种溶剂溶液中，所述氢氟酸或氟化氢化合物是主要用作玻璃蚀刻液的成分，也可以有选择地溶解掉源自所述玻璃基板的氧化硅或氧化铝等杂质。而且，所述强碱也可以有选择地溶解掉源自玻璃基板的氧化硅等杂质。
此外，在溶剂溶液的另一例中，所述(a)NaHF2、(NH4)HF2或KHF2等氟类化合物或者(b)NaF、(NH4)F或KF等氟化盐和非氢氟酸类酸的混合物溶解于溶剂溶液时会呈现与氢氟酸类似的离子化及解离状态，由此能够有选择地溶解掉包含在所述废浆料和废磨料中的源自玻璃基板的氧化硅(SiO2)及氧化铝(Al2O3)等杂质，从而彻底或几乎彻底(接近100％)地予以去除。
另外，所述的溶剂溶液实际上从所述废浆料中不会溶解掉再生为磨料的氧化铈，避免所述氧化铈与所述氧化硅等杂质一起被去除而损失的现象，从而能够大幅提高氧化铈的再生率。
因此，如果使用所述溶剂溶液，将所述含氧化铈废浆料例如分散在水溶液状态的溶剂溶液中进行处理，则包含在所述废浆料中的源自玻璃基板的氧化硅或氧化铝等杂质就会被溶剂溶液有选择地溶解，从而能够与所述废浆料分离。
此时，考虑到所述废浆料中所包含的氧化硅或氧化铝等杂质含量等，可适当控制所述溶剂溶液中的包括氢氟酸或氟化氢化合物的氟类化合物、氟化盐、非氢氟酸类酸或者强碱等的浓度。只是，为了从常规的LCD用玻璃基板的抛光中用过的废浆料中有效地去除所述氧化硅或氧化铝等杂质，溶剂溶液中所包含的所述包括氢氟酸、氟化氢化合物、其他NaHF2等化合物及NaF等氟盐等的氟类化合物的浓度适宜为约0.01至20M、或者约0.1至15M、或者约1至10M。而且，能够与所述氢氟酸、氟化氢化合物、氟盐等一起包含在溶剂溶液中的非氢氟酸类酸或强碱等，其浓度可为约0.01至20M、或者约0.1至15M、或者约1至10M。若溶剂溶液中各成分的浓度过低，去除杂质的效率就会降低。相反，若各成分的浓度过高，原料的使用量就会不必要地增加。
另外，将所述含氧化铈废浆料，尤其是其中的含氧化硅杂质溶解于规定的溶剂溶液之后，通过清洗这种废浆料，可将含氧化硅杂质从废浆料中经固液分离而有选择地去除。此时，所述溶剂溶液实际上从废浆料中不会溶解掉再生为磨料的氧化铈，因此可降低氧化铈的损失率，通过所述清洗仅将有选择地溶解于溶剂溶液中的含氧化硅杂质有选择地经固液分离而去除。
尤其，在一实施例的再生方法中，使所述溶剂溶液处理过的废浆料连续通过交叉流过滤系统(Cross-flow fliltration system)进行清洗工艺。
请参见图2，所述交叉流过滤系统是指系统内具有规定的过滤器，所述含废浆料的溶液经所述过滤器的上部空间沿着与过滤器垂直的方向连续通过，从而进行过滤及固液分离的系统。在这种系统中，所述含废浆料的溶液通过系统内并与下部的过滤器连续接触，溶解于所述溶剂溶液中的杂质(例如，氧化硅或氧化铝等)可从过滤器流出而被过滤、固液分离及去除，剩余的含废浆料的高浓缩溶液不会从过滤器流出，可从系统排出。而且，这种高浓缩溶液进行循环，经多次例如约2至10次再通过所述交叉流过滤系统及过滤器，可重复所述的过程。
通过这种过程，利用所述交叉流过滤系统来进行清洗工艺，可实现所述的清洗工艺的连续化，从而更有效地进行清洗。另外，如上所述，所述含废浆料的溶液连续通过所述系统，并与下部的过滤器大面积接触，使得溶解于溶剂溶液中的杂质被过滤、固液分离及去除，因此可进一步提高杂质的去除及清洗效率和整个再生工艺的收率。进一步地，还可以抑制这种清洗工艺中磨料颗粒的凝聚或大颗粒的生成等。
另外，在这种清洗工艺中，所述交叉流过滤系统(Cross-flowfliltration system)可包括氧化铝或氧化锆等陶瓷材料过滤器，其具有过滤出粒径为约5μm以下、或者约0.002至5μm的颗粒的过滤器孔眼。通过使用这种过滤器，可以避免废浆料中的磨料颗粒被过滤器过滤及损失而降低再生收率的现象，能够更有效地彻底去除溶解于溶剂溶液中杂质，还可提高过滤器的寿命。
另外，对于所述交叉流过滤系统，通过对所述过滤器的逆流(back pulse)可以去除所述过滤器表面的粉末，由此可以减少粉末沉积于过滤器或者过滤器寿命缩短的现象，使清洗及再生工艺整体上更加效率化。
当进行所述的清洗工艺，所述废浆料与溶解在所述溶剂溶液中的氧化硅或氧化铝等玻璃基板所含杂质被固液分离，可从所述废浆料分离及去除杂质。此时，可向所述过滤系统加入去离子水、水或其他水溶剂等额外的清洗液并进行清洗，但为了更有效地清洗及去除溶解在所述溶剂溶液中的杂质，所述清洗液可以是pH值调节为1至4或者pH值调节为10至14的水溶剂。为了如此适当地调节pH值，可将酸或碱适当地溶解在所述水或去离子水中，以用作清洗液，通过进行所述的清洗工艺能够更彻底地去除所述杂质。
而且，在这种清洗工艺，所述待再生的废浆料中可以加入下述烧结工艺中会使用的助熔剂(flux)。
另外，如图1所示，进行所述清洗工艺之后，可对清洗过的含氧化铈废浆料进行干燥。在这种干燥工艺中，可将用于所述的溶剂溶液处理工艺及清洗工艺的水分从所述去除杂质的废浆料干燥去除，如此进行干燥工艺，可使废浆料具有约1重量％以下或者约0至1重量％的含水率。
这种干燥工艺可通过烘箱式干燥机(Oven dryer)或者CD干燥机(Compact Disc dreyer)来进行。其中，CD干燥机是一种在供热转盘上对所述废浆料进行干燥的盘式干燥机，使用这种CD干燥机能抑制所述干燥工艺中的磨料颗粒(例如，氧化铈颗粒)之间的凝聚，因此抑制大颗粒的生成，进而使用再生的含氧化铈磨料时能够抑制划痕的产生。因此，所述CD干燥机更适合用于干燥工艺。因为，在所述CD干燥机中进行干燥，可向所述废浆料高效、均匀地传递热量。
对于所述干燥步骤，可在烘箱式干燥机中，以约100至200℃的温度进行约1至30秒钟，或者可在以约1至10rpm或者约5至10rpm的速度旋转的CD干燥机上，以约100至200℃的温度进行约1至30秒钟。若所述CD干燥机的转速过慢或者干燥时间过长，因颗粒之间出现凝聚而产生划痕的风险就会增加。相反，若转速过快或者干燥时间过短，干燥工艺就可能不会有效地进行。
与此不同，在优化条件下进行干燥时，再生的含氧化铈再生磨料可具有约0.5至3.0μm的适宜平均粒度，而且抑制约6.0μm以上的大颗粒的生成，不仅产生划痕的风险减少，还会有效地进行干燥，从而可易于获得含水率为约1重量％以下的再生磨料。
另外，进行所述的干燥工艺之后，如图1所示可在包含铵盐、碱金属盐、金属氧化物、金属含氧酸或碱土金属盐等的助熔剂存在下，对所述干燥后的废浆料以约800至1200℃、或者约800至1000℃、或者约800至900℃的温度进行烧结。通过进行这种烧结工艺，包含在废浆料中的含氧化铈磨料的表面特性及结晶特性得到恢复，因而再生磨料的抛光率会得到提高，而且源自垫片的各种有机物等杂质可被去除。
此时，相对于待再生的废浆料重量，所述助熔剂的使用含量可为约1至3.0重量％、或者约1至2.0重量％、或者约1至1.5重量％。适当地控制这种助熔剂的使用含量及所述的烧结温度等，再生磨料的粒度分布及结晶尺寸就会分别适当地控制为约0.5至3.0μm及约60至90nm，而且颗粒凝聚所导致的大颗粒的生成得到抑制，从而将再生磨料的抛光率控制为优秀，并且可以抑制大颗粒生成所导致的划痕的产生。
在所述的烧结工艺中，所述助熔剂可由氟化铵、氯化铵或硫酸铵等铵盐；氯化钠、氟化钠、氢氧化钠、氯化钾、硼酸钠或氯化钡等碱金属盐或者碱土金属盐；氧化硼等金属氧化物；或者硼酸等金属含氧酸组成，也可以一起使用选自这些化合物中的至少两种。使用这种助熔剂时，进行所述烧结工艺之后，所述再生磨料的表面特性或者结晶特性等会控制在优选范围内。
而且，如上所述，所述助熔剂可以在之前进行的清洗步骤中加入并湿式混合，或者也可以在烧结工艺之前予以干式混合，其中适宜在清洗步骤湿式混合。所述烧结步骤可在所述的温度下进行约1至4小时。
通过进行所述优化的烧结工艺，可以获得具有约60至90nm的结晶尺寸及约0.5至3.0μm的平均粒度，并且大颗粒的形成得到抑制的含氧化铈再生磨料。若所述结晶尺寸或者平均粒度过小，再生磨料的抛光率可能不够充分。相反，若结晶尺寸或者平均粒度过大，使用再生磨料的抛光工艺中可能会产生划痕，或者烧结工艺之后根据需要进行的粉碎及分级工艺可能会变得非效率化。尤其，为了减小过大的粒度或结晶尺寸，过分地进行粉碎及分级工艺时，不仅再生工艺的效率会大幅降低，而且进行这种粉碎工艺等的过程中再生磨料的表面特性反而会受损，可能会造成再生磨料的特性降低。
另外，进行所述的烧结工艺之后，为了根据需要减小再生磨料的粒度分布或结晶尺寸或者去除大颗粒，可进一步进行粉碎或者分级工艺，而这种粉碎及分级工艺可通过所属领域的技术人员众所周知的方法来进行。例如，所述粉碎工艺可使用喷气粉碎机(jet-mill)等来进行，而所述分级工艺可使用旋风分离器等风力分级装置、干式分级装置、利用两极点或三极点Tip的EJ-ELBO分级装置或者用于分级的筛子来进行。
根据所述的再生方法，源自玻璃基板等的杂质实质上被彻底、有效地去除，而且包括清洗工艺在内的整个工艺变得连续化及效率化，能够抑制清洗工艺中的含氧化铈磨料的凝聚及大颗粒的生成等。因此，通过所述再生方法能够以优异的效率及收率获得显示出优异的特性且大颗粒的生成得到抑制的含氧化铈再生磨料。这种含氧化铈再生磨料可以单独使用或者与新的磨料一起使用，从而重新用于抛光LCD用玻璃基板等，这可以对提高工艺的经济性及收率做出很大贡献。
根据本发明的含氧化铈废磨料的再生方法，通过清洗工艺等可有效地去除包含在含氧化铈废磨料中的杂质，可使清洗工艺及包括清洗工艺在内的再生工艺成为连续工艺而实现效率化，而且能够抑制清洗工艺中的含氧化铈磨料的凝聚以及大颗粒的生成等。
附图说明
图1是按各步骤显示一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法之一示例的示意图。
图2是显示一实施例的含氧化铈废磨料的再生方法中所使用的交叉流过滤系统的基本原理及构成的模式图。
图3至图5是测量实施例1至3中进行至清洗工艺后所得再生磨料的粒度分布的图表。
图6至8是测量比较例1至3中进行至清洗工艺后所得再生磨料的粒度分布的图表。
具体实施方式
下面揭示优选实施例，以便有助于理解本发明，但下列实施例只是用于例示本发明，本发明并不局限于此。
实施例1：含氧化铈废磨料的再生
含氧化铈(CeO2)废浆料的固形物浓度为15重量％的废浆料水溶液中加入4kg的NaHF2，并溶解及反应2小时。之后，使含废浆料的溶液连续8次通过交叉流过滤系统(产品名：Membralox，Pall)进行清洗工艺，每进行一次浓缩为50wt％固形物并进一步补加去离子水。进行这种清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从23mS/cm降低为450μS/cm，氧化硅的残留含量为0.05重量％以下。
然后，使用CD干燥机(产品名：CD500，Geum San技术产业)在7rpm的转速下，以120℃的温度干燥5秒钟。干燥工艺之后，确认到废浆料的含水率变为1重量％以下。接着，在所述的清洗工艺中添加的氟化铵1重量％(相对于初始待再生的废浆料的重量)存在下，将所述干燥后的废浆料在850℃下烧结2小时而得到实施例1的再生磨料。收率：99％；总清洗时间：3小时。
实施例2：含氧化铈废磨料的再生
含氧化铈(CeO2)废浆料的固形物浓度为15重量％的废浆料水溶液中加入2kg的NaHF2，并溶解及反应2小时。之后，使含废浆料的溶液连续5次通过交叉流过滤系统(产品名：Membralox，Pall)进行清洗工艺，每进行一次浓缩为50wt％固形物并进一步补加去离子水。进行这种清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从11mS/cm降低为300μS/cm，氧化硅的残留含量为0.05重量％以下。
然后，使用CD干燥机(产品名：CD500，Geum San技术产业)在7rpm的转速下，以120℃的温度干燥5秒钟。干燥工艺之后，确认到废浆料的含水率变为1重量％以下。接着，在所述的清洗工艺中添加的氟化铵1重量％(相对于初始待再生的废浆料的重量)存在下，将所述干燥后的废浆料在850℃下烧结2小时而得到实施例2的再生磨料。收率：99％；总清洗时间：2小时。
实施例3：含氧化铈废磨料的再生
含氧化铈(CeO2)废浆料的固形物浓度为15重量％的废浆料水溶液中加入8kg的NaHF2，并溶解及反应2小时。之后，使含废浆料的溶液连续10次通过交叉流过滤系统(产品名：Membralox，Pall)进行清洗工艺，每进行一次浓缩为50wt％固形物并进一步补加去离子水。进行这种清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从45mS/cm降低为400μS/cm，氧化硅的残留含量为0.05重量％以下。
然后，使用CD干燥机(产品名：CD500，Geum San技术产业)在7rpm的转速下，以120℃的温度干燥5秒钟。干燥工艺之后，确认到废浆料的含水率变为1重量％以下。接着，在所述的清洗工艺中添加的氟化铵1重量％(相对于初始待再生的废浆料的重量)存在下，将所述干后的废浆料在850℃下烧结2小时而得到实施例3的再生磨料。收率：99％；总清洗时间：5小时。
比较例1：含氧化铈废磨料的再生
含氧化铈(CeO2)废浆料的固形物浓度为15重量％的废浆料水溶液中加入4kg的NaHF2，并溶解及反应2小时。之后，将含废浆料的溶液加入倾析器(decanter)(产品名：DSD25ML，东西)中进行清洗工艺，这种清洗工艺重复5次。而且，每进行一次清洗工艺，浓缩溶液中补加去离子水。这种清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从23mS/cm降低为450μS/cm，氧化硅的残留含量为0.05重量％以下。
然后，通过与实施例1相同的方法进行干燥及烧结工艺，从而得到比较例1的再生磨料。收率：70％；总清洗时间：48小时。
比较例2：含氧化铈废磨料的再生
含氧化铈(CeO2)废浆料的固形物浓度为15重量％的废浆料水溶液中加入4kg的NaHF2，并溶解及反2小时。之后，通过将含废浆料的溶液以自然沉降法沉淀后分离出上清液的方法来进行清洗工艺，这种清洗工艺重复5次。而且，每进行一次清洗工艺，浓缩溶液中补加去离子水。这种清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从23mS/cm降低为1000μS/cm，但氧化硅的残留含量为0.1重量％，残留有部分氧化硅。
然后，通过与实施例1相同的方法进行干燥及烧结工艺，从而得到比较例2的再生磨料。收率：80％；总清洗时间：40小时。
比较例3：含氧化铈废磨料的再生
除了分别用4kg的NH4F及过氧化氢替代NaHF2之外，通过与比较例2相同的方法得到比较例3的再生磨料。进行所述清洗工艺之后，确认到离子传导率(IC)值从30mS/cm降低为1500μS/cm，但氧化硅的残留量为0.2重量％，残留有部分氧化硅。
然后，通过与实施例2相同的方法进行干燥及烧结工艺，从而得到比较例3的再生磨料。收率：75％；总清洗时间：40小时。
实验例：
1.进行至实施例1至3及比较例1至3的清洗工艺之后，用粒度分析仪(产品名：LA950，Horiba)测量磨料的粒度分布并分别示于图3至5及图6至8。请参见图3至5及图6至8，对于实施例1至3，最大颗粒尺寸并不大。相反，对于比较例1至3，确认到清洗工艺中产生颗粒凝聚，因此生成超过约10μm的大颗粒。
2.使用实施例1至3及比较例1至3的再生磨料，在研磨机的上固定板压力为100psi，下固定板速度为100rpm的条件下，对250mm*220mm的玻璃研磨面(玻璃的bottom面)进行研磨5分钟，清洗2次之后，用划痕分析仪(Dr.schenk的设备)对划痕进行了评价。评价结果，确认到使用实施例1～3的再生磨料时没有产生肉眼能识别出的划痕，而使用比较例1～3的再生磨料时产生了10000个以上的划痕。

Claims (18)

1.一种含氧化铈废磨料的再生方法，包括以下步骤：
将含氧化铈废浆料与包含氟类化合物的溶剂溶液进行混合，以便有选择地溶解掉包含在所述废浆料中的含氧化硅杂质；
使所述含氧化铈废浆料通过交叉流过滤系统进行清洗，以便有选择地去除所述含氧化硅杂质；以及
对所述清洗过的含氧化铈废浆料进行干燥及烧结。
2.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
含氧化铈废浆料作为杂质含有氧化硅、氧化铝及其他金属成分。
3.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
溶剂溶液为包含氢氟酸或氟化氢化合物和强碱氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
4.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述溶剂溶液包含(a)NaHF2、(NH4)HF2或KHF2等氟类化合物，或者包含(b)NaF、(NH4)F或KF等氟化盐和非氢氟酸类酸的混合物。
5.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述溶剂溶液以0.01至20M的浓度包含氟类化合物。
6.根据权利要求3或4所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述溶剂溶液以0.01至20M的浓度包含所述强碱或非氢氟酸类酸。
7.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述交叉流过滤系统具有氧化铝或氧化锆过滤器，该过滤器过滤出粒径为5μm以下的颗粒。
8.根据权利要求7所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述交叉流过滤系统通过对所述过滤器的逆流去除所述过滤器表面的粉末。
9.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述清洗使用pH值调节为1至4或者pH值调节为10至14的水溶剂来进行。
10.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述干燥使用烘箱式干燥机或者CD干燥机来进行。
11.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述干燥是在烘箱式干燥机中以100至200℃的温度或者在CD干燥机中以1至10rpm的速度进行1至30秒钟。
12.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述烧结是在包含铵盐、碱金属盐、金属含氧酸、金属氧化物或碱土金属盐的助熔剂存在下，将所述废浆料以800至900℃进行烧结。
13.根据权利要求12所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述助熔剂包含选自氟化铵、氯化铵、氯化钠、氟化钠、氢氧化钠、氯化钾、硫酸铵、氧化硼、氯化钡、硼酸及硼酸钠中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述助熔剂是在清洗中加入的。
15.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，还包括以下步骤：
在所述烧结之后，对由所述烧结后的废浆料得到的含氧化铈再生磨料进行粉碎及分级。
16.根据权利要求15所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
所述粉碎是利用喷气粉碎机来进行，而所述分级是利用风力分级装置、干式分级装置、利用两极点或三极点Tip的EJ-ELBO分级装置或者用于分级的筛子来进行。
17.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，获得具有60至90nm的结晶尺寸及0.5至3.0μm的平均粒度的含氧化铈再生磨料。
18.根据权利要求1所述的含氧化铈废磨料的再生方法，其中，
含氧化铈废浆料源自已用于抛光玻璃基板的含氧化铈磨料。
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