CN105228965A - 玻璃研磨液的再生方法和玻璃研磨装置 - Google Patents

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Abstract

用以氢氟酸为主要成分的研磨液研磨铝硼硅酸盐玻璃时在玻璃表面上、研磨装置的贮存部以及配管内产生泥污、品质劣化、装置停止这些问题。本发明的玻璃研磨方法的特征在于,其为用包含氢氟酸的研磨液研磨含Al玻璃的方法,其具有:使研磨前述玻璃之后的使用后研磨液中的溶解Al固体化得到反应后研磨液的工序;将前述反应后研磨液固液分离得到再生研磨液的工序;和用前述再生研磨液研磨前述玻璃的工序,通过强制地固体化、去除作为泥污原因物质的Al-F络合物从而即便循环使用研磨液也可以使得玻璃表面、研磨装置各部的泥污的产生得以抑制。

Description

玻璃研磨液的再生方法和玻璃研磨装置
技术领域
<技术领域1>本发明涉及用包含氢氟酸的研磨液研磨作为含Al成分的玻璃的方法以及装置。
<技术领域2>此外,本发明涉及玻璃基板的制造方法以及玻璃基板的制造装置。更详细而言,涉及用于制造显示器等中使用的玻璃基板的方法以及用于此方法的装置。
<技术领域3>此外,本发明涉及玻璃研磨液的再生方法以及再生装置。更详细而言,本发明涉及用于再利用供于显示器用玻璃基板的研磨处理的使用过的研磨液的再生方法以及用于此方法的装置。
背景技术
<背景技术1>
近年来液晶显示装置大量用于便携电话、智能手机、平板电脑型PC、笔记本电脑的制品。对于液晶显示装置,将液晶保持在玻璃间时,需要一定程度厚度的玻璃。然而,在玻璃间封入液晶之后尽可能轻量时,能够将使用液晶显示装置的制品轻量化。
因此,对封入有液晶的玻璃进行研磨使其变薄,作为液晶显示装置而进行轻量化。需要说明的是,此时研磨是指为了确保玻璃的透明性而通过利用蚀刻液的蚀刻来进行的研磨。
玻璃部被研磨而变薄了的液晶显示装置存在玻璃部分的强度降低的问题。尤其是,在便携电话、智能手机等在人的头部周边使用的机器中,要求一定以上的玻璃强度。因此,这样用途的玻璃使用混入有硼酸和氧化铝的铝硼硅酸盐玻璃(aluminoborosilicateglass)而不是通常窗户玻璃等中所使用的钠玻璃。即,对上述那样的制品的液晶显示装置的铝硼硅酸盐玻璃进行研磨(蚀刻)。
铝硼硅酸盐玻璃用包含氢氟酸的蚀刻液(以后称为“研磨液”)研磨。此时,已知在研磨液中产生无助于研磨的不需要的固体物质(以后也称为“泥污”)。
大量地研磨玻璃时,研磨液边循环边使用的情况很多。因此,为在研磨液中混入有该泥污的状态时,存在泥污附着于玻璃表面,在研磨后的玻璃面出现凹凸的问题。此外,在制造工序中,在过滤循环的研磨液时,产生过滤器的阻塞、过滤时间增大的问题。
对于该课题,在专利文献1(日本特开2008-066706号公报)中公开了设置有与进行蚀刻(研磨)的蚀刻槽连通的泥污处理部的蚀刻装置。泥污处理部为包含沉淀罐和酸供给部的构成。专利文献1中,泥污为从玻璃分离的硅与氢氟酸键合而成的化合物(H2SiF6),在沉淀罐中先将其沉淀,之后利用从酸供给部供给的酸溶解该泥污来去除。
专利文献2(日本特开2003-313049号公报)中公开了将钡化合物投入到蚀刻液中的发明。在此,作为蚀刻的对象的玻璃为BaO的含量少的硅酸盐玻璃,在玻璃成分中含有氧化铝(Al2O3)。
专利文献2(日本特开2003-313049号公报)中据称:BaO的含量少的组成的玻璃的情况下,在蚀刻液中生成包含氟、铝、镁以及钙的凝胶状的化合物,蚀刻液的粘度上升,存在在其循环时的过滤工序中发生阻塞、在配管、罐内固体化的问题。因此,公开了通过在蚀刻液中混入钡化合物、从而抑制这样的凝胶状化合物的生成。
<背景技术2>
近年来制作以液晶显示器为首的各种显示器。所述显示器中使用玻璃基板,从其轻量化、小型化等观点出发谋划玻璃基板的薄型化。
为了玻璃基板的薄型化而进行玻璃的“机械研磨”或“化学研磨”。“机械研磨”是用物理作用切削玻璃,因此其厚度的控制困难,通常难以达成均匀的厚度。此外,该“机械研磨”中通常需要粗削研磨与镜面研磨2个阶段的操作,时间上和经济上均不能说优选。另一方面,“化学研磨”是利用化学溶解作用(即化学蚀刻作用)而减少玻璃的厚度,因此容易进行厚度的控制、容易达成均匀的厚度。因此,“化学研磨”适于显示器的玻璃基板等薄型化。
对于利用化学研磨的玻璃研磨通常可以通过在研磨反应槽中使包含氢氟酸的研磨液与玻璃反应、使玻璃的表面溶解来进行。例如,使用使玻璃浸渍于研磨液来进行研磨的浸渍型的研磨反应槽、将研磨液喷雾到玻璃上来进行研磨的喷雾型的研磨反应槽等来进行玻璃的研磨。需要说明的是,所述研磨反应槽中,通常使研磨液循环,并根据需要边向研磨液中补充氢氟酸等成分边连续地进行玻璃研磨。
玻璃的研磨液通常为将氢氟酸以及其它的酸溶解于水中而成的物质。此外,作为用所述研磨液处理的玻璃,例如,可以列举出铝硼硅酸盐玻璃(aluminoborosilicateglass),其为包含Si(硅)作为主要成分、并且还包含Al、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Na等金属的玻璃。
使用上述的研磨液处理所述玻璃时,随着时间推移玻璃溶解、在研磨液中产生称为泥污的不溶性或难溶性的反应产物。泥污主要以在研磨液中分散的状态存在,其包含:研磨液中所含的氟配位于从玻璃溶解的铝而形成的铝-氟络合物(例如,AlF6 3-、AlF5 2-、AlF4 -等)与从上述玻璃溶解的金属离子(Sr2+、Ca2+、Mg2+、Ba2+等)形成的盐等。此外,也包含源自氢氟酸的氟离子(F-)与从玻璃溶解的金属离子反应所形成的盐(例如,AlF3、SrF2、CaF2、MgF2、BaF2等)等。
对于玻璃的研磨,随着时间推移上述的泥污在研磨液中累积,因此迄今存在起因于泥污的各种问题。例如,在浸渍型的研磨反应槽中,泥污附着于作为研磨对象的玻璃表面从而阻碍附着部位的研磨反应,结果不能进行均匀的研磨。此外,在喷雾型的研磨反应槽中,泥污使喷雾喷嘴(Spraynozzle)闭塞,不能进行均匀的研磨液的喷雾,其结果,不能进行均匀的研磨。
从这样的背景出发,要求从研磨反应槽中的研磨液效率良好地去除泥污的技术,迄今提出了以下的方法以及装置等。
例如,已知从研磨反应槽取出研磨液的一部分,在沉淀槽使泥污自然沉降,之后去除沉淀物,将去除所述沉淀物之后的液相部分作为研磨液再次返送到研磨反应槽的方法等(例如,参照专利文献1(日本特开2008-66706号公报))。此外,已知从研磨反应槽取出研磨液的一部分、用过滤器等物理分离装置分离去除泥污之后将所述研磨液再次返送到研磨反应槽的方法等(例如,参照专利文献3(日本特开2003-12305号公报))。
<背景技术3>
近年来,制造以液品显示器为首的各种平板面板/显示器。平板面板/显示器中使用玻璃基板,从轻量化、小型化等观点出发谋划玻璃基板的薄膜化。
玻璃基板的薄膜化中进行“机械研磨”或“化学研磨”。“机械研磨”是用物理的作用切削玻璃,因此厚度控制困难,通常难以达成均匀厚度。此外,“机械研磨”中通常需要粗削与镜面研磨的2个阶段的操作,时间上和经济上均不能说优选。另一方面,“化学研磨”用化学的溶出作用来减少基板厚度,因此容易进行厚度控制并且容易达成均一厚度。因此,“化学研磨”适宜于平板面板/显示器用玻璃基板的薄膜化。
化学研磨通常使用包含氢氟酸的化学研磨液。通过进行将所述化学研磨液向玻璃基板喷雾供给的研磨处理、或者进行使玻璃基板浸渍于化学研磨液的研磨处理,从而使玻璃基板薄膜化(参照图47(F3-16))
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-066706号公报
专利文献2:日本特开2003-313049号公报
专利文献3:日本特开2003-12305号公报
专利文献4:日本特开2007-297228号公报
专利文献5:日本特开2003-20255号公报
专利文献6:日本特开2011-236100号公报
专利文献7:日本特开2009-234870号公报
发明内容
发明要解决的问题
<课题1>
专利文献1(日本特开2008-066706号公报)中,希望去除循环使用的蚀刻液中的泥污。然而,未研究泥污的产生原因。因此,若存在会在液相中残留的成为泥污的原因的离子,则这些离子被原样地循环使用。于是,不能抑制研磨过的玻璃面上产生泥污。
此外,泥污若为蚀刻液与玻璃成分形成的化合物,则液相反应中生成的化合物的粒径大多是细小的,若希望由沉淀(倾析)去除泥污则存在花费时间的问题。即需要大量倾析蚀刻液的容器,导致设备的巨大化。
专利文献2(日本特开2003-313049号公报)中蚀刻的对象特定为铝硼硅酸盐玻璃,因此明确公开了凝胶状的化合物包含氟、铝、镁以及钙。然而,其并不是特定泥污产生原因的物质、并希望将其去除的发明。
此外,通过将钡化合物添加到蚀刻液中,从而减少蚀刻速率。因此,为了抑制凝胶状異物的产生,可以说是牺牲了生产率。
<课题2>
此外,<背景技术2>的情况下,在如专利文献1(日本特开2008-066706号公报)中记载的方法那样使用沉淀槽通过自然沉降而去除泥污的方法中,泥污为微粒,并且以分散在研磨液中的状态存在,因此基于自然沉降的沉降速度小、泥污的沉降花费时间,难以效率良好地迅速地去除分散于研磨液中的泥污。
此外,如专利文献3(日本特开2003-12305号公报)中记载的方法那样使用过滤器去除泥污时,为微粒的泥污引起过滤器的阻塞,因此有时需要维护或更换该过滤器。因此,这样的方法也难以效率良好地迅速去除泥污。此外,所述过滤器的维护、更换也存在花费很大的成本的问题。
如此,在现有的方法中难以效率良好迅速地去除研磨液中存在的泥污,玻璃基板的制造中玻璃研磨中的泥污的去除仍存在改良的余地。
此外,用上述的包含氢氟酸的研磨液研磨玻璃时,在回收的研磨液中生成氟硅酸(H2SiF6)等强酸性成分,因此所述的研磨液成为极酸性状态(通常pH低于3、理论上也存在显示出负的pH的情况)。因此,谋求在使用这样的研磨液的玻璃研磨中在pH低于3的极其严苛的酸性条件下效率良好地迅速去除所述泥污。
因此,本发明中,鉴于上述的情况,其目的在于提供可以从pH低于3的研磨液效率良好迅速地去除泥污、并且可以将此时所得到的去除了泥污的研磨液再次用于玻璃研磨的玻璃基板的制造方法以及用于此的装置。
<课题3>
此外,<背景技术3>的情况,化学研磨液从经济的观点、资源有效利用的观点出发通常被再利用。即,通过从已经供于使用的化学研磨液中去除不需要的成分、或补充研磨中需要的成分从而对化学研磨液进行再生处理。对于在供于玻璃基板的化学研磨处理之后产生的研磨废液,包含源自玻璃基板成分的各种杂质,根据需要去除它们、并且适宜地新补充氢氟酸等而再生。例如,在研磨废液中可能存在以下的表1(T3-1)中示出的杂质成分(一并参考图48(F3-17))。
[表1]
<T3-1>
在玻璃研磨废液中源自硅(Si)的杂质成分尤其多。这是因为玻璃基板的骨架成分为二氧化硅(SiO2),硅(Si)为玻璃的主要元素。具体而言,研磨废液中含有大量氟硅酸(H2SiF6),随着研磨处理的继续,氟硅酸的累积变得显著。
作为去除废液中的氟硅酸的方法之一,考虑膜分离法。然而,基于膜的氟硅酸的分离性能低、并且氟硅酸在废液中呈现酸性,因此担心膜劣化。也考虑利用蒸馏的方法,但担心在蒸馏装置中需要大量使用耐腐蚀性材料、设备昂贵,此外氟硅酸的蒸馏分离的精度本身就不高。
作为去除玻璃清洗液的废液中所含的氟硅酸的方法之一,提出了添加沉淀形成剂、形成氟硅酸的不溶性盐的方法,该方法并不是玻璃研磨液的再生方法(日本专利第3623663号公报)。所述方法中,通过在研磨废液中添加氟化物使氟硅酸盐析出从而进行固液分离。
日本专利第3623663号公报的技术虽然可以析出分离氟硅酸盐、但玻璃基板的清洗液与研磨液在本质上不同,因此必须考虑这一点。对于这一点,本申请发明人等发现即便将玻璃清洗液的再生技术原样应用于化学研磨废液在实际上也不能供于研磨废液的再生处理。例如,对于化学研磨,为了使玻璃基板成分大量地溶出而使用氢氟酸与无机酸的混酸,与之相对,玻璃清洗只不过是彻底去除表面杂质,仅使用氢氟酸的水溶液而已。即化学研磨液具有特别大的玻璃溶解特性,其废液中氟硅酸的累积与清洗废液相比多得多。因此,化学研磨液特别要求效率更好的氟硅酸的去除。此外,也认为玻璃基板的化学研磨液与清洗液中所必需的酸度(即pH、酸度函数等)不同,氟硅酸盐的形成受酸度的影响较大。进而,化学研磨中玻璃基板大量溶出,因此也需要考虑除硅以外的其它的玻璃基板副成分(钙成分、铝成分)的影响。
基于这样的观点进行深入研究,结果本申请发明人等发现将日本专利第3623663号公报的玻璃清洗废液的再生法应用于化学研磨废液的情况下存在如下的问题点。
1.化学研磨废液的pH上升
日本专利第3628663号公报的氟化物(MF)中,抗衡离子为“F-”的形态,不能供于玻璃研磨。此外虽然特别有助于玻璃研磨中需要的“溶出作用”的是HF,但担心由于氟化物(MF)的继续添加使用导致HF减少。即化学研磨废液中的酸度由于氟化物(MF)而上升至接近中性·碱性范围时发生HF→H++F-的反应。即废液即便被再生处理了也不能应用于玻璃研磨。此外,由于氟化物(MF)的添加导致化学研磨废液中的酸度降低时(例如化学研磨废液中的pH上升时)成为氟硅酸离子容易解离的环境,阻碍期望的氟硅酸盐的析出。进而,日本专利第3623663号公报的氟化物(MF)也带来“F-”,与玻璃基板副成分(钙、铝等副成分)反应形成其它的氟化物(AlF3、CaF2),产生不需要的固体成分。
2.再生效率
化学研磨液中的氢氟酸在玻璃溶出时被消耗,因此废液再生时需要大量补充HF。与之相对,日本专利第3628663号公报的技术是为了清洗去除玻璃基板表面的杂质的技术,应当补充的HF量本来并不多。即作为本申请发明的对象的化学研磨液中需要特别考虑氢氟酸(HF)的补充效率,与日本专利第3623663号公报的清洗技术的要求本质上不同。
3.分离速度
对于化学研磨液,如上所述玻璃溶解特性大、使玻璃成分大量溶出,因此与清洗废液相比时,氟硅酸在废液中更大量地产生。即化学研磨废液中大量累积氟硅酸。因此化学研磨中虽然谋求利用沉淀形成剂产生的氟硅酸盐的沉降速度特别大,但利用日本专利第3623663号公报的氟化物的情况下并不能称为是充分的。
本发明是鉴于所述情况而成的。即,本发明的主要目的在于提供至少考虑了“废液中的酸度”、“再生效率”的方面的化学研磨液的再生技术,进而,也在于提供还考虑了“分离速度”方面的化学研磨液的再生技术。
用于解决问题的方案
<方法1>
本发明是鉴于上述的<课题1>而想到的,确认研磨铝硼硅酸盐玻璃时产生的泥污的原因,提供即便循环使用研磨液玻璃面上也不生成泥污、并且能够避免生产装置、配管内泥污固体化的玻璃研磨液的再生方法以及玻璃研磨装置。
更具体而言,本发明中的玻璃研磨液的再生方法的特征在于,
其为用包含氢氟酸的研磨液研磨含Al玻璃的玻璃研磨液的再生方法,其包括:
使研磨前述玻璃之后的使用后研磨液中的溶解Al固体化,得到反应后研磨液的工序;和,
将前述反应后研磨液进行固液分离,得到再生研磨液的工序。
此外,本发明中所述玻璃研磨装置的特征在于,其具有:
贮存部,用于贮存研磨液;
研磨部,使含Al玻璃与前述研磨液接触、将接触后的使用后研磨液返送到前述贮存部;
金属盐罐,与前述贮存部连通、贮存用于去除前述使用后研磨液中的溶解Al的金属盐;
固液分离部,将从前述贮存部得到的反应后研磨液固液分离;和,
返送配管,使前述固液分离部与前述贮存部连通。
<方法2>
此外,本发明人等对于<课题2>进行了深入研究,结果发现通过在玻璃基板的制造时从研磨反应槽取出玻璃研磨中使用的研磨液的一部分,在其中添加凝聚剂形成泥污的凝聚体,从而飞跃性地提高泥污的分离去除效果。进而,本发明人等发现分离去除了泥污之后的研磨液为可以再次用于玻璃的化学研磨的品质。
因此,本发明提供以下的玻璃研磨液的再生方法以及玻璃研磨装置。其中,本发明并不限定于以下的方法以及装置。
<玻璃研磨液的再生方法>
其为研磨玻璃时使用的包含氢氟酸的pH低于3的玻璃研磨液的生成方法,
将分散有上述玻璃研磨液与前述玻璃的反应产物泥污的玻璃研磨液的至少一部分从前述研磨反应槽取出、制成被处理液,在前述被处理液中添加凝聚剂、生成含有泥污凝聚体的研磨液,将上述含有泥污凝聚体的研磨液固液分离的玻璃研磨液的再生方法。
<玻璃研磨装置>
一种玻璃研磨装置,其为在研磨反应槽中使包含氢氟酸的pH低于3的研磨液与玻璃反应来研磨玻璃的玻璃研磨装置,
其包括:研磨反应槽;
取出管,用于将在上述研磨反应槽中生成的包含泥污的研磨液的至少一部从上述研磨反应槽取出制成被处理液;
凝聚反应装置,用于向上述被处理液中添加凝聚剂得到含有泥污凝聚体的研磨液;
固液分离装置,用于将上述含有泥污凝聚体的研磨液分离为处理液和泥污凝聚体;和,
返送管,用于将上述处理液返送到上述研磨反应槽。
<方法3>
此外,对于<课题3>,本申请发明人等并不是对现有技术进行延伸来进行对应的,而以新的方向进行应对来尝试达成上述目的。结果,实现了一种玻璃研磨液的再生技术发明,其特征在于,使用特别的氟化氢化合物。具体来说,本发明提供一种玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,其包括如下工序而成:
(i)向在玻璃研磨中使用之后的使用后玻璃研磨液中添加氟化氢化合物,由此在使用后玻璃研磨液中生成析出物的工序;以及,
(ii)将析出物的至少一部分从前述使用后玻璃研磨液中去除的工序,
氟化氢化合物具有有金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的形态,并且,
工序(i)中,通过添加氟化氢化合物从而在使用后玻璃研磨液中生成氢氟酸。
本发明中的再生方法的特征之一在于,在使用后玻璃研磨液中使用“具有由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的组成形态的氟化氢化合物”。即,在本发明中使用在研磨废液中进行下述那样的反应式的“二氟化氢化合物”。
·MHF2→M++HF2 -
·HF2 -+H+→2HF
从上述反应式可知,上述氟化氢化合物为每1摩尔可以在研磨废液中产生2摩尔的氢氟酸的化合物。即,在本发明的再生方法中,使用在研磨废液中产生2摩尔等量的氢氟酸的二氟化氢化合物MHF2
此外,本发明中所述的再生方法的特征在于,通过使用具有二氟化物MHF2的组成形态的氟化氢化合物从而抑制使用后玻璃研磨液的酸度的降低。作为酸度的指标,通常存在酸度函数(例如哈密特的酸度函数值)、pH等。例如基于pH的指标时,本发明中所述的再生方法的特征在于,维持在酸性pH区域(例如pH3以下的酸性区域)。
本发明中的“酸度”实质上意味着玻璃研磨液或玻璃研磨废液等作为对象的液体所呈现的酸性的幅度/程度。因此,本说明书中使用的“酸度”是概括性地包括pH(氢离子指数)、酸度函数(例如哈密特的酸度函数值)以及其它各种酸性指标参数等概念的总称。
本发明也提供用于实施上述再生方法的装置。所述本发明的再生装置具有向玻璃研磨中使用的研磨废液中添加氟化氢化合物的废液处理槽。废液处理槽中所添加的氟化氢化合物具有由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的组成形态。此外,废液处理槽作为用于通过添加氟化氢化合物而在使用后玻璃研磨液中产生析出物的处理槽。
本发明中所述的再生装置的特征之一在于,废液处理槽作为添加“具有由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的形态的氟化氢化合物”的处理槽。即,本发明中所述的再生装置的废液处理槽为用于添加通过如上所述的反应式而生成氢氟酸的“二氟化氢化合物”的处理槽。换言之,本发明中所述的再生装置中所使用的废液处理槽为使用每1摩尔可以产生2摩尔氢氟酸的氟化氢化合物的处理槽。此外,本发明中的废液处理槽中为起因于具有二氟化物MHF2的组成形态的氟化氢化合物的使用后玻璃研磨液的酸度降低受到抑制的状态,因此废液处理槽自身优选具有耐酸度特性。例如若以pH的指标而言,本发明中的废液处理槽优选具有可以耐受呈现pH3以下的酸性的使用后玻璃研磨液的贮存的耐酸性。此外,自不必说提供具有该再生装置的玻璃研磨装置。
发明的效果
<效果1>
如上所述本发明的玻璃研磨方法中,向研磨中使用后的使用后研磨液中添加特定的元素离子,由此固体化得到的成分(成为泥污的原因的离子)被强制性地固体化后去除。因此,进行固液分离之后的再生研磨液中几乎不含成为泥污原因的离子。即,循环的研磨液中几乎不含成为泥污原因的离子。因此,在被研磨的玻璃面上几乎不生成泥污。此外,也抑制泥污在生产装置、配管中的沉积。
此外,向使用后研磨液中添加的特定的元素仅用于泥污的强制性的生成,因此在固液分离后的再生研磨液中几乎不含添加的元素。因此,不会由于去除泥污的操作而降低研磨液的研磨速率。
<效果2>
可以利用本发明的玻璃基板的制造方法以及制造装置从pH低于3的研磨液中效率良好迅速地去除泥污,可以将此时所得到的去除了泥污的清洁的研磨液再次用于玻璃的研磨。
<效果3>
本发明的再生方法在使用后玻璃研磨液中使用“具有由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的形态的氟化氢化合物”,从而可以抑制使用后玻璃研磨液的不希望的酸度降低。例如若以pH的指标而言,可以将使用后玻璃研磨液维持在酸性pH区域(尤其是pH3以下的酸性区域)。因此,本发明中可以得到适宜地维持玻璃研磨机能的玻璃研磨液。此外,不引起大的酸度降低意味着可以避免伴随酸度上升的不良的现象(若以pH的指标而言,本发明由于可以维持在pH3以下的酸性区域,可以避免“伴随pH上升的不良现象”)。更具体而言,在使用后玻璃研磨液中,可以抑制阻碍盐形成的“氟硅酸离子的解离(解离成硅酸离子以及F-)”,可以促进期望的氟硅酸盐的析出。因此,根据本发明,可以从使用后玻璃研磨液中效率良好地分离氟硅酸。
此外,对于本发明中的析出物(氟硅酸盐),其沉降速度比较大,即便从这一点考虑,也可以从使用后玻璃研磨液中高效地分离氟硅酸。具体而言,基于本发明可以得到现有技术(日本专利第3623663号公报)中不能实现的快的沉降速度,可以更高效地从使用后玻璃研磨液中分离去除氟硅酸。这意味着即便使析出的氟硅酸盐自然沉降也可以高效地分离,对于析出物去除可以采取的方法自由度增加(例如,可以迅速并且容易地实施基于沉淀分离的固液分离操作,可以减小再生装置尺寸)。
本发明中使用的氟化氢化合物为每1摩尔该化合物在研磨废液中可以生成2摩尔的氢氟酸的“二氟化氢化合物”。因此,从使用后玻璃研磨液去除氟硅酸时,可以将大量氢氟酸供给给研磨液。即,化学研磨液的氢氟酸在玻璃研磨时被大量消耗、在废液再生时需要补充HF,但本发明中可以高效地减少HF的补充量。此外,本发明中,以尽可能抑制酸度降低的状态(即,例如尽可能抑制哈密特的酸度函数值的上升、pH值上升的状态)产生氢氟酸,因此可以抑制现有技术(日本专利第3623663号公报)中那样的“包含氟元素的副固体物质(AlF3、CaF2)”的产生,可以减少再生处理时所补充的HF量。
附图说明
[图1](F1-1):为表示现有的玻璃研磨装置的构成的图。
[图2](F1-2):为表示Mg、Ca、Sr、Ba的Al去除率的曲线图。
[图3](F1-3):为表示在使用后研磨液中添加MgCl2生成的泥污的XRD测定分布图的图。
[图4](F1-4):为表示MgCl2的添加量与反应后研磨液中的MgCl2的残留量的关系的曲线图。
[图5](F1-5):为表示不同MgCl2添加量的情况下玻璃成分量(相当于研磨量)与产生的泥污量的关系的曲线图。
[图6](F1-6):为表示本发明中的玻璃研磨装置的构成的图。
[图7](F1-7):为表示研磨之前与之后的液晶显示装置的截面的图。
[图8](F1-8):为表示研磨部的变形例的构成的图。
[图9](F1-9):为表示研磨部的变形例的构成的图。
[图10](F1-10):为可以省略反应槽的玻璃研磨装置的构成的图。
[图11](F1-11):为表示不投入用于去除Al的金属盐的情况下研磨液中的元素成分的变化的曲线图。
[图12](F1-12):为表示研磨液中的泥污浓度的变化的曲线图。
[图13](F1-13):为表示研磨液中的成分浓度的变化与制品品质的关系的曲线图。
[图14](F1-14):为表示不投入用于去除Al的金属盐的情况下研磨液中的元素成分的变化的曲线图。
[图15](F1-15):为表示泥污浓度的变化与制品品质的关系的曲线图。
[图16](F1-16):为表示在图10的玻璃研磨装置上附设的固液分离部的构成的图。
[图17](F2-1):为表示本发明的玻璃基板的制造装置的一个实施方式的示意图。
[图18](F2-2):为表示在包含泥污的研磨液中刚添加各种凝聚剂之后(0分钟)的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图19](F2-3):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中1分钟后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图20](F2-4):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中10分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图21](F2-5):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中20分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图22](F2-6):为表示在包含泥污的研磨液中以各种浓度刚添加凝聚剂之后(0分钟)的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图23](F2-7):为表示在包含泥污的研磨液中以各种浓度添加凝聚剂1分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图24](F2-8):为表示在包含泥污的研磨液中以各种浓度添加凝聚剂3分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图25](F2-9):为表示在包含泥污的研磨液中以各种浓度添加凝聚剂10分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图26](F2-10):为表示将各种凝聚剂刚添加到包含泥污的研磨液之后(0分钟)的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图27](F2-11):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中1分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图28](F2-12):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中2分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图29](F2-13):为表示将各种凝聚剂添加到包含泥污的研磨液中10分钟之后的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的照片。
[图30](F2-14):为表示凝聚剂浓度与研磨速率的关系的曲线图。
[图31](F2-15):示意性地表示聚丙烯酰胺与泥污的相互作用的概述图。
[图32](F3-1):本发明的再生方法的工艺和流程及其概念图。
[图33](F3-2):概念性地表示本发明的再生方法的方式的示意图。
[图34](F3-3):概念性地表示本发明的再生装置的示意图。
[图35](F3-4):用于说明使用二氟化氢钾KHF2的“Si去除试验”的方式的示意图。
[图36](F3-5):表示使用二氟化氢钾KHF2的“Si去除试验”的结果的曲线图。
[图37](F3-6):用于说明使用二氟化氢钠NaHF2的“Si去除试验”的方式的示意图。
[图38](F3-7):表示使用二氟化氢钠NaHF2的“Si去除试验”的结果的曲线图。
[图39](F3-8):表示“HF浓度确认试验”的结果的曲线图(图39的(a)(F3-8a):添加二氟化氢钾KHF2/氟化钾KF的情况、图39的(b)(F3-8b):添加二氟化氢钠NaHF2/氟化钠NaF的情况)。
[图40](F3-9):用于说明“关于析出物沉降速度的确认试验”的方式的示意图。
[图41](F3-10):表示“关于析出物沉降速度的确认试验”的结果的曲线图(图41的(a)(F3-10a):添加二氟化氢钾KHF2/氟化钾KF的情况、图41的(b)(F3-10b):添加二氟化氢钠NaHF2/氟化钠NaF的情况)。
[图42](F3-11):“关于析出物沉降速度的确认试验”中的试验管样品的经时变化图像(添加二氟化氢钾KHF2/氟化钾KF的情况)。
[图43](F3-12):“关于析出物沉降速度的确认试验”中的试验管样品的经时变化图像(添加二氟化氢钠NaHF2/氟化钠NaF的情况)。
[图44](F3-13):“关于析出物沉降速度的确认试验”中的试验管样品的经时变化图像(添加二氟化氢钠NaHF2/氟化钠NaF的情况)。
[图45](F3-14):表示“废液再生处理时的酸度环境确认”的结果的表以及曲线图。
[图46](F3-15):表示“废液再生处理时的酸度影响确认”的结果的曲线图。
[图47](F3-16):示意性地表示玻璃基板的化学研磨的方式的立体图。
[图48](F3-17):用于说明玻璃研磨废液中的杂质成分的示意图。
具体实施方式
<用于实施发明的形态1>
以下对于本发明的玻璃的研磨方法以及研磨装置进行说明。需要说明的是,以下的说明表示本发明的一个实施方式,也可以在不偏离本发明的主旨的范围内改变以下的实施方式以及实施例。
(实施方式1)
对于本发明的玻璃研磨方法以及装置,作为研磨对象的是铝硼硅酸盐玻璃。更具体而言,为以SiO2为主体、包含Al2O3、B2O3、BaO、CaO、MgO、Na2O、SrO、具有高拉伸强度和高软化点的强化玻璃。也可以为包含铝的玻璃。以下也称为“含Al玻璃”。研磨液以氢氟酸为主、包含盐酸、硝酸、硫酸这样的无机酸。并且,也存在含有表面活性剂、消泡剂、螯合剂等添加剂的情况。
研磨铝硼硅酸盐玻璃时产生的泥污为铝硼硅酸盐玻璃中的元素与研磨液中的来源于氢氟酸的氟发生键合形成的络合物中从研磨液中析出的物质。本申请的发明人确认到研磨铝硼硅酸盐玻璃时产生的泥污为Sr与Al与F形成的化合物(Sr-Al-F析出物)、Ca与Al与F形成的化合物(Ca-Al-F析出物)、Mg与Al与F形成的化合物(Mg-Al-F析出物)以及Ba与Al与F形成的化合物(Ba-Al-F析出物)。
而且,发现在研磨液的循环中,通过从使用后研磨液中去除产生这些化合物的原因的Al-F络合离子,从而抑制在被研磨物的玻璃的表面、在研磨装置的各部产生泥污,从而想到本发明。以下边示出研究的流程边说明本发明的原理。然后,对于本发明中的玻璃研磨方法与玻璃研磨装置的构成进行说明。
<泥污组成的确认>
泥污的成分通过用循环使用的研磨液研磨铝硼硅酸盐玻璃、并分析研磨液中析出的泥污来进行确认。图1(F1-1)中示出铝硼硅酸盐玻璃的研磨装置的构成。其也可以称为现有的玻璃研磨装置。研磨装置100具有输送玻璃的输送单元124、贮存研磨液的贮存部112和从贮存部112抽吸研磨液、吹送到玻璃、进行研磨的喷淋部114。
喷淋部114包括用于将研磨液从贮存部112送液至输送单元124的配管114b和泵114p。喷淋部114的喷嘴116设置于贮存部112的上方,吹送到玻璃的研磨液直接滴落到贮存部112。通过如此构成,从而循环地使用研磨液。
通过研磨玻璃,从而在贮存部112的研磨液中产生泥污。该泥污被过滤器114f过滤,大部分从研磨液去除。由该过滤器114f回收的泥污干燥后呈白色粉末状。通过ICP发射光谱分析法、离子色谱法对该粉末状泥污的组成进行定量测定。
其结果,以质量%换算计F(氟)和Sr(锶)占60质量%以上、Al(铝)占约13质量%、Ca(钙)和Mg(镁)分别为约6质量%。另一方面,与铝硼硅酸盐玻璃的组成相比Ba(钡)和Si(硅)是极其微量的、B(硼)以及Na(钠)完全不能检出。
通常认为,怀疑氟化物(AlF3、SrF2、CaF2、MgF2等)为泥污的成分,但研磨液在氢氟酸的基础上含有无机酸、酸性度极高(=pH低),因此氢氟酸的下述络合物以外的存在形态主要为HF、H2F2、HF2 -。即,得到如下结论:由于为氟化物生成原因的F-的存在量极低的环境,因此不易发生氟化物的析出。
Si尽管是铝硼硅酸盐玻璃的主要成分,但在泥污中几乎见不到Si。此外,作为铝硼硅酸盐玻璃的主要添加物之一的B在泥污中完全未检出。从这些情况出发,考虑Si以及B以Si-F络合物(硅氟化物离子、SiF6 2-)以及B-F络合物(硼氟化物离子、BF4 -)的方式在研磨液中以液相存在。已知Al以Al-F络合物(氟铝酸盐离子、AlF6 3-、AlF5 2-、AlF4 -等)的方式以液相存在。
然而,在泥污中以高浓度检出Al成分。由此可以认为泥污为Al-F络合物与Sr、Ca、Mg、Ba这样的2价元素键合、固体化形成的物质。需要说明的是,Ba在泥污中检出微量,原本在铝硼硅酸盐玻璃中的组成比也是微量的,因此可以说几乎全部固体化。
泥污是Sr、Ca、Mg、Ba与Al-F络合离子键合而产生的。因此,只要研磨液中存在Al-F络合离子,被研磨的玻璃表面就会产生泥污。这是因为其与铝硼硅酸盐玻璃中的这些元素反应。即,仅去除产生的泥污并不能抑制研磨装置、配管之中的泥污的生成。此外,也不能抑制所研磨的玻璃的表面上的泥污的产生。因此在铝硼硅酸盐玻璃的研磨中,为了抑制在玻璃表面产生泥污,必须从研磨液中去除Al-F络合离子本身。
泥污是Al-F络合离子与Sr、Ca、Mg、Ba这样的2价元素键合而产生的。因此,本发明的发明人考虑在研磨中使用后的研磨液(以后称为“使用后研磨液”)中积极地添加2价的金属离子、使泥污产生、去除该泥污,从而可以去除这些元素。若将该单元导入到研磨装置外,则可以将泥污的产生场所从现有的研磨装置内移到研磨装置之外,结果,可以大幅地减小研磨装置内的泥污浓度。
即,本发明的发明点在于通过在使用后研磨液中积极地产生泥污、去除产生的泥污,从而去除研磨液中的Al-F络合离子本身。需要说明的是,在此“去除”包括固体化Al-F络合离子而分离。
如以下那样确认能够在使用后研磨液中积极地产生泥污。在由图1(F1-1)中示出的研磨装置100得到的使用后研磨液中,边改变MgCl2水溶液、CaCl2水溶液、SrCl2水溶液、BaCl2水溶液的浓度变进行添加。之后在23℃的温度状态下进行1小时搅拌反应。将反应后的研磨液称为反应后研磨液。对所得到的反应后研磨液进行离心分离,使固体成分(泥污)分离,利用ICP发生光谱分析(InductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectrometry:以下“ICP-AES”)调查上清液中的Al浓度。
并且,将未添加各水溶液时的Al浓度以摩尔基准计设为100%,求出Al去除率。在图2(F1-2)中示出结果。需要说明的是,Al去除率也可以称为是去除Al-F络合离子的比率。此外,将从反应后研磨液中去除了泥污后的研磨液称为再生研磨液。
参照图2(F1-2),横轴为2价元素添加浓度(mmol-Metal/L)、纵轴表示Al去除率(mol%)。可知Mg、Ca、Sr、Ba的任一2价元素均可以去除使用后研磨液中的Al。此外,可知这些4种元素中,Mg的去除率最高。即,在使用后研磨液投入MgCl2时能够产生最多的泥污。
需要说明的是,用蒸馏水离心清洗在使用后研磨液中添加MgCl2而生成的泥污,在23℃下使其干燥,以XRD(X‐RayDiffraction)来调查,结果MgAlF5·1.5~2H2O。在图3(F1-3)中示出XRD的分布图。需要说明的是,参照图3(F1-3),横轴为2θ(°)、纵轴为计数。
此外,即便对于其它的元素也同样地以XRD来调查,结果可知为与Al以及F的化合物。由此可以确认泥污为Sr与Al与F形成的化合物(Sr-Al-F析出物)、Ca与Al与F形成的化合物(Ca-Al-F析出物)、Mg与Al与F形成的化合物(Mg-Al-F析出物)以及Ba与Al与F形成的化合物(Ba-Al-F析出物)。
<去除泥污后的研磨液>
接着,检验将在使用后研磨液中强制性地生成泥污、去除了Al-F络合离子的研磨液(再生研磨液)用于研磨时的、泥污产生量。在使用后研磨液(溶解有180g/L铝硼硅酸盐玻璃的研磨液)中添加MgCl2水溶液,在23℃下使其搅拌反应1小时,得到反应后研磨液。对反应后研磨液进行离心分离,用ICP-AES测定上清液(再生研磨液)的Al浓度。接着,对于50mL再生研磨液,浸渍铝硼硅酸盐玻璃(2.5cm×5cm)、在40℃10分钟的条件下进行研磨。
测定研磨后的玻璃重量,测定玻璃的溶解度。而且,用1μm过滤器(PTFE:聚四氟乙烯)过滤研磨中使用的使用后研磨液,收集泥污,测定泥污产生量。
在表2(T1-1)中示出结果。参照表2(T1-1),第一行中示出Al去除处理工序和玻璃研磨工序2列。Al去除处理工序中,处理条件示出在使用后研磨液中添加的MgCl2的量(mg-Mg/L)和反应温度。此外,对于处理液的组成,测定再生研磨液中的Al量和添加的Mg量以及研磨液中的总氟量。
另一方面,玻璃研磨工序中,研磨条件表示通过使用再生研磨液在40℃10分钟的条件下研磨后的、被研磨的玻璃量(玻璃研磨量)和研磨温度(℃)。此外,泥污产生量是指产生的泥污的总重量(g)、以及以每单位重量玻璃换算得到的泥污重量。
[表2]
<T1-1>
参照表2(T1-1)的Al去除处理工序,可知增加MgCl2时,Al的残量因此减少(参照“处理液的组成”中的Al以及Mg栏)。另一方面,对于泥污的产生量(参照玻璃研磨工序),添加MgCl2时,从未添加的状态(总重量0.291g)开始先减少(总重量0.09g)。之后泥污量增加(总重量0.133g、0.225g、0.388g)。可知若增加MgCl2则可以去除Al-F络合离子,但若投入过量时反而助长泥污的产生。
考虑这是因为Mg离子相对于残存的Al-F络合离子是过量的。为了对其进行确认,按照以下顺序进行实验。在使用后研磨液中添加MgCl2,并在40℃下进行1小时搅拌反应。接着,对反应液(将其称为“反应后研磨液”)离心分离,测定上清液(再生研磨液)中的、Mg离子浓度。在图4(F1-4)中示出其结果。图4(F1-4)中,横轴表示MgCl2添加量(mol-Mg/mol-Al)、纵轴表示再生研磨液中的Mg残留浓度(mg/L)。
参照图4(F1-4)可知,MgCl2添加量增加到相对于使用后研磨液中的Al的浓度为摩尔当量以上(横轴的点线表示1.0右侧的纸面)时,再生研磨液中的Mg残留浓度直线性地变高。即,为了去除Al-F络合离子,必须添加相对于使用后研磨液中的Al浓度的当量Mg离子。这是因为与Al-F络合离子相比过量的Mg离子存在时,反而增加泥污的产生。
对于不使再生研磨液中的Mg离子残留的情况下的效果进行确认。在使用后研磨液中添加MgCl2水溶液的浓度不同的溶液,在40℃下使其搅拌反应1小时。测定对于反应后的溶液进行离心分离而得到的滤液(再生研磨液)的Al浓度、Mg浓度以及氟浓度。
对于该再生研磨液,分别在研磨液1L中投入与玻璃55g、117g、190g相当的玻璃成分(以Sr、Ca,Mg、Ba为与铝硼硅酸盐玻璃的组成比基本相一致的比例、全部使用氯化物来配制),在40℃下静置1小时。其为模拟用Al残留量不同的再生研磨液研磨铝硼硅酸盐玻璃的情况的实验。
在投入有玻璃成分的再生研磨液中生成了泥污,因此用1μm的过滤器(PTFE)收集、测定泥污产生量。在表3(T1-2)中示出结果。表3(T1-2)中,大致分为Al去除处理工序和玻璃成分添加工序的2个工序来示出。Al去除处理工序中,处理条件中示出使用后研磨液中添加的MgCl2的量(mg-Mg/L)和反应温度。此外,处理液的组成是指测定在使用后研磨液中添加MgCl2而得到的再生研磨液中的Al量与Mg量以及研磨液中的总氟量得到的组成。
另一方面,玻璃成分添加工序中、泥污产生量(mg/L)是指投入与55(g-Glass/L)、117(g-Glass/L)、190(g-Glass/L)相当的玻璃成分所能得到的泥污产生量。
参见Al去除处理工序,随着处理条件栏的Mg添加浓度变高,处理液的组成栏的再生研磨液中的Al浓度逐渐减少。另一方面,处理液栏的Mg浓度几乎未变化,处理条件栏的MgCl2的添加量为2441(mg-Mg/L)时Mg浓度增加至40(mg/L)。考虑这时处于图4(F1-4)中横轴的MgCl2添加量为1.0附近的状态。
接着,参见玻璃成分添加工序栏。横向看表时,玻璃成分的添加量增加。例如,记载数值的最上行记载了在Al去除处理工序中Mg添加量为0(零)的再生研磨液中投入与55g、117g、190g相当的玻璃成分时的泥污产生量。同样地记载数值的最上行的正下面的行记载了在Mg添加量为412(mg-Mg/L)时的再生研磨液中加入与55g、117g、190g相当的玻璃成分时的泥污产生量。
与Mg的添加量为零的情况相比时,由于添加了412(mg-Mg/L)Mg、强制性地产生泥污、并将其去除,因此再生研磨液中的Al-F络合离子浓度减少。因此,泥污产生量与Mg的添加量为零的情况相比变少。在图5(F1-5)中示出表3(T1-2)的Mg的各添加量情况下的再生研磨液中产生的泥污产生量(浓度)与添加的玻璃成分添加量的关系。
参照图5(F1-5),横轴表示玻璃成分添加量(g-Glass/L)、纵轴表示泥污产生浓度(mg/L)。多条折线表示MgCl2添加量为0(无):A、412(mg-Mg/L):B、948(mg-Mg/L):C、1724(mg-Mg/L):D、2441(mg-Mg/L):E的情况。
明显地,泥污的产生量随着MgCl2的添加量变多(图5(F1-5)中“折线A”~“折线E”)而减少。而且,不存在泥污产生量随着MgCl2的添加量变多而增加的区域。这是因为在图4(F1-4)中MgCl2添加量为1.0附近的状态下控制了MgCl2量。即,通过添加相对于使用后研磨液中的Al的浓度为摩尔当量以下的MgCl2,从而在再生研磨液中不存在多余的Mg。因此,抑制泥污的产生。
[表3]
<T1-2>
这样,去除了Al-F络合离子的再生研磨液为不易产生泥污的研磨液。然而,这样地进行了处理的研磨液需要确认是否耐受实际的使用。因此,进行以下的实验。在使用后研磨液中添加MgCl2水溶液、在40℃下进行1小时搅拌反应。测定进行离心分离而得到的过滤液(再生研磨液)的Al浓度。而且,在再生研磨液50mL中浸渍玻璃(2.5×5cm)、测定研磨速率。需要说明的是,也制作投入超纯水代替MgCl2的例子(对照)。在表4(T1-2)中示出结果。
[表4]
<T1-3>
再生研磨液中的Al浓度随着MgCl2的添加量增加(参照“Mg浓度”栏)而降低(参照“Al”栏)。另一方面,研磨速率也随着MgCl2水溶液的添加量而降低。然而,添加超纯水的情况下研磨速率也同样地降低。即,可以判断该研磨速率的减少并不是由于MgCl2的添加、而是由于研磨液自身被稀释了。
并且,再生研磨液中的Al浓度即便降低至15mg/L、研磨速率也为13.80μm/分钟以上。通常为了在量产中使用,以12μm/分钟以上为基准,因此可以说是在量产现场也可以充分使用的研磨速率。
根据以上的实验,可以确认通过MgCl2的添加强制性地生成泥污从而使Al-F络合离子减少了的研磨液可以充分地作为再次研磨液来使用。
<凝聚剂>
从使Al-F络合离子减少了的研磨液中去除泥污,从而可以得到再生研磨液。然而,反应后研磨液中的泥污中微粒多。因此,仅用过滤器去除时,过滤器在短时间内就引起阻塞。若可以使微细的泥污凝聚成大块,则可以延长过滤器的更换时期。此外,也可以在短时间使其沉淀。若通过沉淀可以固液分离,则也可以减轻对过滤器的负担,是经济的。因此,如以下所述,对于反应后研磨液中的泥污的凝聚剂效果进行确认。
首先,在使用后研磨液中添加与Al-F络合离子为等摩尔当量的MgCl2水溶液,保持在40℃进行1小时搅拌反应。该反应后研磨液中如上所述产生泥污。在该反应后研磨液中分别以5ppm浓度的方式添加作为阴离子系凝聚剂的聚丙烯酸钠系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocA-190)、作为非离子系凝聚剂的聚丙烯酰胺(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100S)、作为阳离子系凝聚剂的聚丙烯酸酯系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的ACCOFLOCC-508),进行1分钟搅拌之后静置。
10分钟后用目视观测,结果阴离子系凝聚剂和阳离子系凝聚剂没有很大的变化。然而,在作为非离子系凝聚剂的聚丙烯酰胺的情况下,泥污沉淀、得到透明的上清液。由此可知,若将非离子系的凝聚剂添加到反应后研磨剂中,则在固液分离时可以通过沉淀去除大量的泥污。
<玻璃研磨装置>
基于以上的研究,在图6(F1-6)中示出本发明中所述的玻璃研磨装置的构成。本发明的玻璃研磨装置1包括:具有输送被研磨物90的输送单元24的研磨槽10、研磨被研磨物90的研磨部13、贮存研磨液的贮存部12、Al-F络合物去除装置21、固液分离部25和再生研磨液罐32。此外,可以具有新液供给部35。
在图7的(a)(F1-7a)中示出被研磨物90的结构。被研磨物90为由2枚铝硼硅酸盐玻璃等含有铝的玻璃部91a、91b夹持液晶94的液晶显示装置。此外,并不限定于液晶显示装置,只要至少1面使用含铝玻璃即可。
被研磨物90的端部利用护罩93以液密方式密封。图7的(b)(F1-7b)中示出研磨被研磨物90的玻璃部91a、91b的状态。玻璃部91a、91b由于研磨而变薄。如此,通过减薄玻璃部91a、91b,从而被研磨物90的重量变轻。
再次参照图6(F1-6),被研磨物90通过输送单元24通过研磨槽10中。输送单元24若可以输送被研磨物90,则没有特别限定。适宜地使用支撑被研磨物90的边缘的辊式输送带、具有悬挂被研磨物90的钩的链式输送带等。尤其是,若可以以曝露被研磨物90的玻璃部的两面的状态进行输送则是优选的。这是因为从两侧喷射研磨液,从而可以一次性地研磨两面。
研磨槽10在由具有耐腐蚀性的原材料形成的罐型容器中设置有用于输送单元24的入口10i和出口10o。期望尽可能密闭研磨槽10。这是由于研磨液中使用氢氟酸等腐蚀性高的溶液。
在研磨槽10中设置贮存研磨液的贮存部12和用于将研磨液喷射到被研磨物90的喷淋部14。喷淋部14汲取贮存部12中的研磨液后将其喷射到被研磨物90。因此,喷淋部14包括:在贮存部12的底部具有吸入口14bi的配管14b、配管14b连通的研磨液泵14p、连结于研磨液泵14p的送液口的配管14a、从配管14a分叉的支管14aa以及14ab和分别设置于支管14aa、14ab的喷嘴16a、16b。
至少吸入口14bi和支管14aa、14ab以及喷嘴16a、16b设置于研磨槽10的内部。通过将研磨液喷射到被研磨物90,从而研磨被研磨物90、含Al玻璃的厚度变薄。即,喷淋部14可以称为研磨部13。
贮存部12用于接收从喷淋部14的喷嘴16a、16b喷射到被研磨物90之后滴落的研磨液(使用后研磨液)的容器。接收滴落的使用后研磨液,因此在上方具有开口部、配置于喷淋部14的下方。需要说明的是,通常使用加热的研磨液来实施研磨的情况很多,在贮存部12设置加热装置、调整到规定的温度。
贮存部12配置除吸入口14bi以外还具有排水口18a的排水管18。需要说明的是,排水管18中配置阀18b。排水管18连结Al-F络合物去除装置21。Al-F络合物去除装置21为如下装置:向贮存部12中积存的使用后研磨液中的Al-F络合物中添加具有Mg、Ca、Sr、Ba中的至少1种元素的盐,强制性地生成泥污、从使用后研磨液去除Al-F络合物。
Al-F络合物去除装置21包括:反应槽20和去除Al的金属盐添加部22。此外,去除Al的金属盐添加部22包括:金属盐罐22a、连通至反应槽20的配管22b和在配管22b的途中设置的阀22c。
排水管18连通于Al-F络合物去除装置21的反应槽20。此外,反应槽20也与源自金属盐罐22a的配管22b连通。此外,反应槽20中具备搅拌机20a。此外,反应槽20中也具备温度调节部件20c。
温度调节部件20c由设置于反应槽20的周围的水套、和设置于未图示的水套内的加热器和温度调节部件构成。即,用水套将反应槽20整体维持在规定的温度。反应槽20中注入有含有大量腐食性强的氢氟酸的研磨液。因此难以设置温度计。
在Al-F络合物去除装置21的下游设置固液分离部25。固液分离部25可以简单地为过滤器28。然而,若设为凝聚剂添加部26和过滤器28,则更不易引起滤器28阻塞,是优选的。
凝聚剂添加部26包括:与来自反应槽20的送液管20b连通的凝聚槽26d、凝聚剂罐26a、连通凝聚剂罐26a与凝聚槽26d的送液管26b和设置于送液管26b中的阀26c。凝聚槽26d中也可以具备搅拌机26m。此外,凝聚剂添加部26中也可以具备沉淀槽27。沉淀槽27的一个例子为设置有底部贯通的隔板27a的容器或者罐。
一个分区连通来自凝聚槽26d的送液管26e、另一分区连通向下游方向的送液管27b。在沉淀槽27中泥污自然沉降后的上清液介由向下游方向的送液管27b连通过滤器28。该过滤器28使用压滤器、袋滤器等,过滤材料可以使用由PTFE、PP这样的耐腐蚀性高的材质制成的物质。
需要说明的是,在Al-F络合物去除装置21的下游可以配置直接过滤器28。即也可以仅由过滤器28构成固液分离部25。此时,Al-F络合物去除装置21的反应槽20的下游侧送液管20b与过滤器28直接连通。
在过滤器28的下游经由送液管28a设置再生研磨液罐32。再生研磨液罐32为贮存去除了Al-F络合物的研磨液(再生研磨液)的罐。从再生研磨液罐32至贮存部12之间连接返送配管32a。在返送配管32a中具备循环泵34。
此外,贮存部12中具备供给氢氟酸溶液新液的新液供给部35。新液供给部35也可以分别具备氢氟酸供给部36和无机酸供给部38。氢氟酸供给部36向研磨液中供给氢氟酸。包括氢氟酸罐36a、配管36b和阀36c。此外,无机酸供给部38将盐酸、硝酸、硫酸这样的酸性无机酸供于研磨液。需要说明的是,分别供给氢氟酸或者无机酸、或供给任一者均可以称为供给新液。
玻璃研磨装置1中可以具备控制部50。控制部50是为了控制玻璃研磨装置1的运转而安装的。控制部50控制研磨液泵14p、循环泵34和各种阀的开关。此外,期望可以从被研磨物90的处理枚数、从喷嘴16a、16b喷出的研磨液的量等算出贮存部12中的使用后研磨液中的Al-F络合物的量。
研磨液为腐食性强的溶液,因此极其难以直接测定使用后研磨液中的Al-F络合物的情况很多。因此,基于预先调查的研磨速率算出使用后研磨液中的Al-F络合物的浓度是优选的。
需要说明的是,图6(F1-6)中,对于控制部50,以对于控制对象的泵以及阀等的信号传输线为代表用一点划线来表示、以处理枚数等数据的输入为代表以二点划线来表示。处理枚数可以计数实际处理的枚数、或可以参照输送单元24的输送时间或者输送距离。
对于具有如以上那样的构成的玻璃研磨装置1的动作进行说明。先将研磨液(新液)注入到贮存部12。玻璃研磨装置1开始工作时,被研磨物90通过输送单元24输送到研磨槽10内。从喷嘴16a以及16b向输送到研磨槽10内的被研磨物90喷射研磨液。所喷射的研磨液喷射到被研磨物90的玻璃部91a、91b,研磨(蚀刻)玻璃部91a、91b。
研磨玻璃部后的研磨液原样滴落到贮存部12中。在研磨玻璃部后的研磨液中溶解有玻璃成分。在此,溶解有玻璃成分的研磨液为使用后研磨液。使用后研磨液中,如前述那样包含以Al-F络合离子为首的玻璃的各成分元素。
滴落到贮存部12的使用后研磨液从吸入口14bi流过配管14b、由研磨液泵14p加压。之后流过配管14a、通过支管14aa、14ab,再次从喷嘴16a、16b喷射到被研磨物90。由此使用后研磨液被循环使用。需要说明的是,贮存部12中的研磨液中混入有使用后研磨液之后也可以称为使用后研磨液。
在使用后研磨液循环使用期间Al-F络合离子的量增加。如上所述,Al-F络合离子的存在成为泥污生成的原因。因此,研磨一定枚数的被研磨物90之后,打开阀18b、将贮存部12中的使用后研磨液从贮存部12中的排水口18a通过排水管18送液到Al-F络合物去除装置21的反应槽20。另一方面,也可以利用循环泵34向贮存部12中注入再生研磨液罐32中的再生研磨液。此外,也可以供给新液。
从去除Al的金属盐添加部22向送液到反应槽20的使用后研磨液中添加规定量的金属盐水溶液。所利用的金属盐为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的至少1种元素的盐,可以利用氯化物、硝酸盐、硫酸盐等。尤其是,期望为基于研磨液中包含的无机酸的盐。例如,研磨液中所含的无机酸为盐酸的情况下为氯化物(MgCl2)、硫酸的情况下为硫化物(MgSO4)、硝酸的情况下为硝化物(Mg(NO3)2)。这是由于通过使用与研磨液中所含的无机酸相同的酸的盐,从而对于研磨的影响变少。此外,研磨液中含有多种无机酸的情况下,也可以使用基于相同的无机酸的盐。即,金属盐水溶液中也可以包含多种无机酸的盐。
若知晓导入到反应槽20的使用后研磨液中的Al-F络合离子浓度则可以算出添加到反应槽20的金属盐水溶液的量。对于控制部50,算出该金属盐水溶液的量、控制去除Al的金属盐添加部22、将适量的金属盐水溶液添加到反应槽20中。
使用后研磨液中的Al-F络合离子浓度的算出根据玻璃研磨装置1以及Al-F络合物去除装置21的运转方法而适宜决定。基本地基于以下的原理。使用后研磨液的Al-F络合物浓度为贮存部12中的研磨液浓度。因此,若可以算出导入到Al-F络合物去除装置21时间点的贮存部12中的使用后研磨液的Al-F络合物浓度即可。
贮存部12中的使用后研磨液的Al-F络合物浓度可以根据由使用的研磨液与被研磨物90的组成所决定的研磨速率、被研磨物90的Al组成比、被研磨物90的处理枚数、利用新液供给部35(氢氟酸供给部36以及无机酸供给部38)所供给的研磨液的新液量、和从再生研磨液罐32供给的再生研磨液的量算出。
因此,控制部50可以说基于移至反应槽20的研磨液量、研磨速率、被研磨物90(玻璃)的Al含量、处理枚数(研磨量)和再生研磨液的供给量而算出投入到反应槽20中的金属盐溶液量(金属盐量)。此外,投入新液的情况下,可以添加新液供给量作为参数。需要说明的是,处理枚数(研磨量)可以为累积研磨枚数。此外,Al-F络合物浓度的算出也可以称为算出Al浓度的工序。
去除Al的金属盐添加部22根据所算出的Al-F络合离子浓度将Al的等摩尔以下的金属盐从金属盐罐22a介由配管22b添加到反应槽20。这可以由控制部50通过控制阀22c或者也可以通过控制泵(未图示)来进行。然后,边用搅拌机20a搅拌反应槽20边使其反应。反应时间约为10分钟左右。
在该反应中,使用后研磨液中的Al-F络合离子基本变为泥污。此外,作为金属盐而添加的金属离子几乎未残留于研磨液中。如此,使使用后研磨液中的Al-F络合离子与2价的金属离子反应、强制性地生成泥污,因此可以说固体化或者分离或者去除使用后研磨液中的溶解Al。此外,分离溶解Al的研磨液为反应后研磨液。
对于反应后研磨液,在固液分离部25分为泥污和去除了Al-F络合离子的研磨液。将去除了Al-F络合离子的研磨液称为再生研磨液。固液分离部25也可以由凝聚剂添加部26和过滤器28构成。此外,也可以仅由过滤器28构成。具备凝聚剂添加部26的情况对过滤器28的负担少、不易阻塞,因此优选。图6(F1-6)中示出具备凝聚剂添加部26的情况。
反应后研磨液在凝聚剂添加部26添加凝聚剂。反应后研磨液从反应槽20介由送液管20b送液到凝聚槽26d。而且,从凝聚剂罐26a介由送液管26b将凝聚剂添加到凝聚槽26d。添加凝聚剂、用搅拌机26m搅拌时,反应后研磨液中在10分钟左右的短时间泥污就凝聚。如上所示,对于此时的凝聚剂,在非离子系树脂中可以适宜地利用聚丙烯酰胺。凝聚槽26d中的泥污凝聚了的反应后研磨液介由送液管26e送到沉淀槽27、使泥污的凝聚体沉降分离。
并且,仅将沉淀槽27的上清液介由送液管27b送到过滤器28。并且,用过滤器28进一步分离细泥污。将凝聚剂添加部26的沉淀和/或由过滤器28去除泥污的情况称为固液分离。换言之,将用固液分离部25去除泥污的情况称为固液分离。固液分离终止后的反应后研磨液为再生研磨液。再生研磨液由送液管28a送到再生研磨液罐32贮存。
之后,贮存部12中的使用后研磨液在送到Al-F络合物去除装置21时,再生研磨液罐32中的再生研磨液介由返送配管32a送液至贮存部12。即,更换贮存部12中的使用后研磨液与再生研磨液。并且,再生研磨液用于通过喷淋部14研磨玻璃。即,研磨液被循环使用。
将贮存部12中的使用后研磨液全部替换为再生研磨液是优选的方法。然而,为了将贮存部12中的使用后研磨液全部替换,不得不暂时中断研磨。另一方面,若在贮存部12中残留使用后研磨液的一部分的状态下添加再生研磨液,则贮存部12的使用后研磨液中的Al-F络合离子浓度动态变化。因此,贮存部12的研磨液中的Al-F络合离子浓度的算出必须通过微分方程式而算出。
然而,通过在贮存部12中残留研磨液,从而研磨自身继续进行而不会停止。这在实际的生产装置中是很大的优点。因此,从贮存部12送到Al-F络合物去除装置21的使用后研磨液的量可以为贮存部12的至少一部分。
需要说明的是,也可以定期地从新液供给部35向贮存部12的包含使用后研磨液的研磨液中供给新液。对于该新液的供给,可以从氢氟酸供给部36和无机酸供给部38分别供给氢氟酸和无机酸、也可以仅供给任一者。
图8(F1-8)例示出研磨部13为其它的形态的情况。贮存部12的使用后研磨液移动到Al-F络合物去除装置21、制成再生研磨液返送到贮存部12的情况与上述的说明相同,因此省略说明。图8(F1-8)中研磨槽10中所设置的研磨部13由浸渍部40构成。浸渍部40由浸渍槽42和升降器44构成。浸渍槽42与贮存部12连通。在贮存部12与浸渍槽42之间所设置的循环泵42p使研磨液在贮存部12与浸渍槽42之间循环。需要说明的是,可以兼用浸渍槽42与贮存部12。
利用升降器44使利用输送单元24送入到研磨槽10中的被研磨物90浸渍于浸渍槽42中。被研磨物90通过浸渍而被蚀刻。升降器44由对于研磨液具有耐腐蚀性的材质构成,可以保持被研磨物90、使被研磨物90浸渍于浸渍槽42中、提起被研磨物90。浸渍规定时间的被研磨物90被提起、由输送单元24输送到下一工序。在此,其它的工序也可以为其它的研磨装置。
此外,图9(F1-9)示出其它的浸渍部40的情况的例示。图9(F1-9)中浸渍槽42具有一定的长度。与图8(F1-8)的情况同样的,使研磨液在浸渍槽42与贮存部12之间循环。图9(F1-9)中,升降器44使输送单元41自身的移动高度变化。被研磨物90保持浸渍于浸渍槽42中的状态利用输送单元41移动。被研磨物90移动期间在研磨液中被研磨。
如上所述,本发明中的玻璃研磨方法以及研磨装置通过在使用后研磨液中添加2价的金属盐从而以泥污的方式去除其中存在的泥污的原因物质Al-F络合物。因此,在再生研磨液中几乎不残存Al-F络合物。因此,即便再利用再生研磨液也可以抑制被研磨物90的玻璃部表面的泥污产生。
(实施方式2)
实施方式1中说明的玻璃研磨装置1中,由反应槽20和去除Al的金属盐添加部22构成Al-F络合物去除装置21。考虑这是由于在研磨液循环的贮存部12中不残留即便很少的泥污对于不良品降低是有效的。即,考虑研磨液中残留泥污时在研磨时泥污残留于玻璃表面,其形成为泥污痕迹、引起品质劣化。
然而,研磨液向研磨的玻璃表面以均等地行进的方式喷射或者使玻璃浸渍于研磨液。进而研磨后还进行水洗。因此,认为即便在研磨液中混入泥污、仅到达玻璃表面是不容易以泥污痕迹的方式残留的。这是因为需要黏着于玻璃表面才能以泥污痕迹的方式残留,泥污为在研磨液中不溶的成分,因此与玻璃表面之间融合的机会少。
即,考虑原因为:以玻璃表面的泥污痕迹的方式使品质降低的不是液相中的泥污、而是在玻璃表面生成的泥污。因此,考虑只要降低研磨后的研磨液中的溶解Al浓度,即便在研磨液中稍微存在泥污也不会使制品品质劣化。因此,用以下的装置进行确认。图10(F1-10)中示出玻璃研磨装置5的构成。从玻璃研磨装置5取下反应槽20、再生研磨液罐32、以及固液分离部25之中的凝聚剂添加部26。
去除Al的金属盐添加部22直接连通于贮存部12。此外,来自贮存部12的使用后研磨液经过排水管18直接连结于过滤器28。通过过滤器28后的研磨液利用返送配管32a再次返送到贮存部12。
该玻璃研磨装置5中以停止去除Al的金属盐添加部22的状态来运转。而且,每隔固定时间对贮存部12内的研磨液采样、用ICP-AES进行元素分析。此外,调查采样的研磨液中的泥污浓度(重量)和由过滤器28收集的泥污重量。进而,调查该采样时的泥污痕迹的外观评价水平。
需要说明的是,泥污浓度与实施方式1同样地测定:用1μm过滤器(PTFE:聚四氟乙烯)过滤研磨后的使用后研磨液、收集泥污、测定泥污产生量。将该单位体积的使用后研磨液中的泥污产生量(mg/L)设为泥污浓度。
此外,每研磨1枚玻璃就测定一次过滤器28的重量、将该重量与新的干燥状态的过滤器的重量差设为MF收集泥污重量。MF收集泥污重量为包含使用后研磨液的重量(记载为“g-wet”)。
此外,外观评价水平为申请人自身进行的研磨后的玻璃表面状态评价。外观评价水平根据可以目视的泥污痕迹的个数来判定,存在外观评价水平数变大时、泥污痕迹的个数增加的倾向。相反也可以说若外观评价水平数降低、则泥污痕迹的个数变少。需要说明的是,在该外观评价水平中,水平2以下为作为制品没有问题的表面状态(图中表示为“OK”)、水平3以上判断为作为制品不优选(图中表示为“NG”)的程度。
图11的(a)(F1-11a)中表示连续运转玻璃研磨装置5时研磨液中的各元素的变化。需要说明的是,连续运转从研磨枚数为120枚时(以虚线表示)开始。横轴为处理(研磨)枚数。纵轴为各元素的液中浓度(mg/L)。可知用白圆圈标记表示的Al(铝)与Sr(黑三角标记)、Ca(黑方块)、Mg(黑圆标记)相比含量更多。图11的(b)(F1-11b)中示出将纵轴放大后的仅表示Sr、Ca、Mg的部分的图。Al处于范围外没有示出。对于Sr、Ca、Mg,随着处理(研磨)枚数发展、浓度波动。
图12(F1-12)中示出研磨液中的Sr、Ca,Mg的浓度(mg/L)与泥污浓度(mg/L)的关系。横轴为处理(研磨)枚数。图12的(a)(F1-12a)为与图11(b)(F1-11b)相同的曲线图、纵轴为各成分的研磨液中的存在浓度(mg/L)。图12的(b)(F1-12b)的左纵轴为泥污浓度(mg/L:黑圆标记)、右纵轴表示MF收集泥污重量(g-wet:白三角标记)。
在研磨液中的Sr、Ca、Mg的浓度降低时(在图12(a)(F1-12a)用向下的箭头标记表示)泥污增加(在图12(b)(F1-12b)中用向上的箭头标记表示)。如图11的(a)(F1-11a)所示,Al以比Sr、Ca、Mg高的浓度存在。因此,考虑在研磨液中Sr、Ca、Mg达到一定的浓度后一举被泥污化,在此时研磨液中的浓度减少。
图13(F1-13)中示出Sr、Ca、Mg的浓度变化与外观评价水平的关系。横轴同样为与处理(研磨)枚数相当的量。图13的(a)(F1-13a)与图11(b)(F1-11b)以及图12的(a)(F1-12a)同样地为Sr、Ca、Mg的浓度变化。即,纵轴为各成分的浓度(mg/L)。图13的(b)(F1-13b)的纵轴为外观评价水平。比较图13的(a)、图13的(b)(F1-13a、b)可知,存在各成分浓度变高时外观评价水平增加的倾向。
此外,各成分浓度增加时的外观评价水平为作为制品而不优选(处于NG区域)的程度。各成分的浓度的增加周期性地发生,因此周期性地出现为NG的制品。
图14的(a)、图14的(b)(F1-14a、b)表示在图10(F1-10)的玻璃研磨装置5中使去除Al的金属盐添加部22工作、连续运转时研磨剂中的各元素的变化。图14(F1-14)从研磨枚数零时开始连续运转。作为去除Al的金属盐使用MgCl2。此时,添加高于根据处理(研磨)枚数以及蚀刻速率想定的Al生成速率的量的氯化镁。图14的(a)、图14的(b)(F1-14a、b)中横轴均为处理(研磨)枚数。
图14的(a)(F1-14a)中示出研磨液中的Al的浓度变化。图11的(a)(F1-11a)中连续运转时的Al浓度为3000~3500mg/L,与之相对,图14(a)(F1-14a)中为200mg/L以下。即,溶解Al的量显著减少。此外,图14的(b)(F1-14b)中示出的Sr、Ca、Mg存在800mg/L以上,与之相对,图11的(a)(F1-11a)为400mg/L以下。即,在投入去除Al的金属盐的情况下这些元素反而变多。此外,这些元素浓度没有波动。
图15的(a)(F1-15a)中示出泥污浓度以及MF收集泥污重量的变化,此外,图15的(b)(F1-15b)中示出外观评价水平的变化。图15的(a)(F1-15a)的泥污浓度以及MF收集泥污重量即便与图12的(b)(F1-12b)相比,产生的浓度也极其低。图15的(b)(F1-15b)中示出的外观评价水平几乎减少为一半。即,研磨后的玻璃表面状态继续地维持在制成制品没有问题的水平。
图15的(a)(F1-15a)与图12的(b)(F1-12b)为比较在贮存部12中投入去除Al的金属盐的情况与未投入的情况的泥污浓度的图。纵轴的范围是相同的。投入去除Al的金属盐时,泥污浓度自身降低。然而,即便投入去除Al的金属盐、也还产生泥污。尽管如此,对于外观评价水平(图15的(b)(F1-15b)与图13的(b)(F1-13b)的比较),投入去除Al的金属盐时外观评价水平要远小得多。
由以上至少可以确认,在反应槽20中投入去除Al的金属盐的情况下,即便产生泥污,制品的品质也不会劣化,能够制成对于量产而言足够的品质。自然,若设置反应槽20、强制地产生泥污、通过固液分离部25去除泥污则是更优选的。然而也可以得出如下结论:即便如图10(F1-10)那样地没有反应槽20而将去除Al的金属盐直接投入到贮存部12中也可以维持适宜的品质。
如上所述,对于利用去除Al的金属盐的Al-F络合物去除,不仅可以通过设置反应槽20在其中进行。即便在贮存有使用后研磨液的贮存部12中投入去除Al的金属盐,也可以以较高的状态维持制品品质。并且可知,即便不投入相对于由研磨产生的Al当量的去除Al的金属盐,若过量地投入则也可以确保制品品质。因此,如图10(F1-10)那样,可以从图6(F1-6)中示出的玻璃研磨装置1中省略用于算出与由研磨生成的Al当量分的去除Al的金属盐所需要的反应槽20、再生研磨液罐32以及控制部50。
需要说明的是,虽然在图10(F1-10)中示出从固液分离部25中还去除了凝聚剂添加部26的构成,但也可以具有凝聚剂添加部26。在图16(F1-16)中示出该构成。贮存部12的使用后研磨液介由排水管18送液到固液分离部25。而且,在固液分离部25中添加凝聚剂,在沉淀槽中使凝聚块沉淀,用过滤器28过滤上清液,再次返送到贮存部12。
对于玻璃研磨装置5,允许在贮存部12中产生一定程度的泥污。然而,去除泥污是适宜的,利用凝聚剂容易收集贮存部12中的泥污。因此,在固液分离部25中具有凝聚剂添加部26可以称为是优选的构成。
如上所述,本发明中的玻璃研磨装置5通过将去除Al的金属盐直接投入到研磨液贮存的贮存部12中,从而可以降低泥污的产生以及在研磨的玻璃上产生的泥污痕迹。
[产业上的可利用性1]
本发明中所述的玻璃研磨方法若为含有铝的玻璃的研磨,则可以不加选择地利用对象商品。
<用于实施发明的方式2>
以下,对于本发明的玻璃基板的制造方法以及用于实施其的制造装置进行详细地说明。图面中示出的方式、各种元素仅仅是为了理解本发明而做的示意性表示,希望留意其与实际或实物可能不同。
[玻璃基板的制造方法]
对于在本发明的玻璃基板的制造方法以及本发明中使用的用语详细地说明。
在本发明的制造方法中能够使用的“玻璃”若为包含Si(硅)元素作为主要成分的玻璃则没有特别限制。此外,作为除Si以外的其它成分,可以列举出选自由Al(铝)、B(硼)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)以及Na(钠)组成的组中的至少1种成分。因此,在上述的玻璃中包含铝硼硅酸盐玻璃等。需要说明的是,在本发明中,所研磨的玻璃不应限定于上述的玻璃来解释。
利用研磨液研磨的玻璃的形状没有特别限制,优选为板状。此外,该大小没有特别限制。
由本发明的制造方法而得到的“玻璃基板”优选谋求薄型化的显示器用的玻璃基板、例如为能用于平板面板/显示器的玻璃基板。进一步具体地例示所述玻璃基板时,可以列举出能在液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器、场致发射显示器等中使用的玻璃基板等。
玻璃基板可以为大小适于对象显示器的尺寸的玻璃基板,例如,可以为具有能够得到多个显示器的尺寸的母玻璃基板。
需要说明的是,本发明中提及的“薄型化”不仅包括将上述的玻璃(优选为玻璃板)供于化学研磨的形态,还包括:将形成为能够得到多块的状态的2枚玻璃板(例如制造液晶显示器基板时也包括在所述2枚玻璃板之间预先配置有液晶分子等的层的玻璃板)供于化学研磨的形态,或者将至少1枚玻璃板单片化供于化学研磨的形态。
需要说明的是,在本发明的制造方法中所得到的玻璃基板并不限于上述的显示器用的玻璃基板。
在本发明的方法中使用的“研磨液”为通常可以用于玻璃的研磨的包含氢氟酸的pH低于3的化学研磨液,由于其化学溶解作用(即化学蚀刻作用)使上述的玻璃溶出。
在本发明中,研磨液优选包含氢氟酸和其它的酸而成的。作为其它的酸,可以列举出盐酸、硫酸、硝酸等。仅是1个例示,以氢氟酸与盐酸的混酸为例时,在玻璃研磨液中,优选氢氟酸浓度为1~30重量%左右(研磨液的总重量基准)、盐酸浓度为0.1~20重量%左右(研磨液的总重量基准)。研磨液的余量主要为水,还可以含有其它的溶剂、乙酸等有机酸、表面活性剂、稳定化剂或者脱泡剂、螯合剂、或促进研磨液的化学侵蚀作用的催化剂成分等各种添加剂。
通常,氢氟酸水溶液的pH为3以上(例如,1重量%的情况下pH为3.1、10重量%的情况下pH为4.5、50重量%的情况下pH为3.4)、上述的研磨液中通常是在氢氟酸的基础上添加盐酸、硫酸、硝酸等酸而得到的,因此其pH低于3低于。此外,用上述的研磨液研磨玻璃特别是铝硼硅酸盐玻璃时,自玻璃溶解的硅、硼与氟键合,从而生成分类为强酸的氟硅酸(H2SiF6)、氟硼酸(HBF4)等,因此随着研磨的进行其pH进一步降低。因此,所述研磨液的pH通常低于3,理论上也存在可以采用负的pH程度的极酸性状态。如此,本发明中以用于玻璃研磨之前及之后的pH均低于3的研磨液为本发明的处理对象。
在此,实际上使用pH试纸测定研磨液的pH时,浸渍于研磨液的pH试纸显示出与标准变色表的pH值为0的情况相同的颜色,因此确认研磨液的pH至少低于3。
在本发明中使用的“研磨反应槽”为用于使上述的研磨液与玻璃反应而对玻璃进行研磨(即溶解)的反应槽。对于研磨反应槽的构成在以下的“玻璃基板的制造装置”中进行详细地说明,本发明中可以对于以往公知的研磨反应槽、例如使玻璃浸渍于研磨液来进行研磨的浸渍型的研磨反应槽、将研磨液喷雾到玻璃上来进行研磨的喷雾型的研磨反应槽等以往公知的研磨反应槽没有任何限制地使用。
通过在研磨反应槽内使用上述的研磨液来对玻璃进行研磨即使研磨液与玻璃反应,从而在研磨液中产生泥污。
在本发明中,“泥污”意味着由于研磨液与玻璃的反应而在研磨液中作为反应产物生成的难溶性或不溶性的固体成分。所述泥污主要以分散在研磨液中的状态存在,其一部分也可以在研磨反应槽的底部以沉淀物的方式存在。
所述泥污主要包含铝-氟络合物与自玻璃溶解的金属离子的盐、源自氢氟酸的氟离子(F-)与自玻璃溶解的金属离子反应而形成的盐等,所述泥污为由研磨液与玻璃的反应生成的包含各种固态反应产物的物质。
本发明的玻璃基板的制造方法的特征在于,将以分散状态含有所述泥污的研磨液的至少一部分从研磨反应槽取出、在其中添加凝聚剂,从而形成泥污的凝聚体。
所述泥污的凝聚体的粒径与泥污相比其增大(即表观粒径增大)、因此根据以下的斯托克斯式沉降速度增大、与以往相比可以在短时间内使泥污的凝聚体沉降。其结果,与以往相比可以极其迅速并且简便地分离、去除泥污。
&nu; = 2 9 &times; ( &rho; - &rho; w ) gr 2 &eta;
[数学式1]
v:粒子的沉降速度(cm/sec)
r:粒子的半径(cm)
ρ:粒子的密度(g/cm3)
ρw:水的密度(g/cm3)
g:重力加速度(cm/sec2)
η:水的粘度(g/cm·sec)
在本发明中,如上所述地添加凝聚剂、处理泥污,因此将从上述的研磨反应槽取出的包含泥污的研磨液称为“被处理液”,将在所述被处理液中添加凝聚剂从而形成的包含凝聚体的研磨液称为“含有泥污凝聚体的研磨液”。
在本发明中使用的“凝聚剂”是可以使研磨液中的泥污、特别是在pH低于3的研磨液中以分散的状态存在的泥污凝聚从而形成凝聚体的物质,本质上为至少包含一种可以使所述泥污在pH低于3的酸性条件下凝聚的聚合物而成的物质。需要说明的是,在本发明中,所述凝聚剂可以为仅由1种聚合物构成的物质。此时,聚合物本身作为凝聚剂而发挥机能。
本发明中作为凝聚剂中所含的聚合物优选使用非离子性聚合物。
在本发明中,“非离子性聚合物”是指即便在水中溶解也不显示出阴离子性、阳离子性等离子性、两性离子性等的性质的聚合物(即示出非离子性的聚合物),是与通常市售的现有公知的“阴离子性聚合物”、“阳离子性聚合物”等“离子性聚合物”或者“两性离子性聚合物(或两性聚合物)”明确区分的物质。
能够在本发明中使用的非离子性聚合物在其分子内以90摩尔%以上的比例包含具有非离子性的聚合单元,只要在不损害非离子性的范围内(即若为低于10摩尔%的比例)所述聚合物也可以包含其它的离子性聚合单元。
作为所述非离子性聚合物,例如可以列举出聚丙烯酰胺系聚合物(例如聚丙烯酰胺系聚合物等)、丙烯酰胺/丙烯酸系共聚物(例如丙烯酰胺/丙烯酸钠系共聚物等)、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸系共聚物(例如丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠系共聚物等)、聚乙二醇、聚丙二醇等。
这些非离子性聚合物可以通过与泥污表面的相互作用与泥污键合从而形成上述凝聚体。
在上述非离子性聚合物之中优选使用在分子内包含酰胺基的含酰胺基聚合物。
在本发明中,“含酰胺基聚合物”是指上述非离子性聚合物之中在其分子内具有酰胺基的物质。其中,在含酰胺基聚合物中,在其分子内的包含酰胺基的聚合单元的比例为90摩尔%以上、优选为95摩尔%以上。包含酰胺基的聚合单元的比例为90摩尔%以上时,所述含酰胺基聚合物可以充分地表现出非离子性(即,即便在水、研磨液中溶解也不显出阴离子性、阳离子性等离子性、两性离子性等性质)。
作为含酰胺基聚合物,例如可以列举出上述的聚丙烯酰胺系聚合物、丙烯酰胺/丙烯酸系共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸系共聚物等。
对于含酰胺基聚合物,其分子内含有的酰胺基与泥污通过氢键键合、迅速地形成凝聚体,因此适宜作为泥污的凝聚剂。
在含酰胺基聚合物之中,优选使用在分子内包含丙烯酰胺聚合单元(-CH2-CH(CONH2)-)的含丙烯酰胺的聚合物。
在本发明中,“含丙烯酰胺的聚合物”意味着上述非离子性聚合物之中其分子内具有丙烯酰胺聚合单元的物质。其中,在含丙烯酰胺的聚合物中,在其分子内的丙烯酰胺聚合单元的比例为90摩尔%以上、优选为95摩尔%以上。丙烯酰胺聚合单元以90摩尔%以上的比例含有时,所述含丙烯酰胺的聚合物可以充分地呈现出非离子性(即,即便在水、研磨液中溶解也不表现出阴离子性、阳离子性等离子性、两性离子性等性质)。
作为含丙烯酰胺的聚合物,例如可以列举出上述的聚丙烯酰胺系聚合物、丙烯酰胺/丙烯酸系共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸系共聚物等。
在含丙烯酰胺的聚合物之中,特别优选分子内的聚合单元本质上全部为丙烯酰胺聚合单元的聚丙烯酰胺。
对于聚丙烯酰胺,在其分子内所含的酰胺基与泥污可以通过氢键键合、相邻的酰胺基之间也可以通过氢键键合,因此可以更迅速地形成凝聚体(参照图31:(F2-15))。
需要说明的是,在本发明中,凝聚体的形成不局限于上述理论。
可以作为凝聚剂使用的聚合物的分子量例如为100万~2000万的范围内。聚合物的分子量若处于该范围内,则通过与泥污的相互作用(特别是氢键)可以形成沉降速度大的凝聚体。需要说明的是,本说明书中记载的聚合物的分子量均是指重均分子量。
本发明中,可以单独使用上述的聚合物作为凝聚剂、也可以组合使用2种以上。
相对于从研磨反应槽取出的包含泥污的研磨液(即被处理液)1L,凝聚剂的用量例如为1mg~20mg、优选为1mg~10mg、更优选为1mg~5mg。本发明中,将凝聚剂以上述范围添加到被处理液中,从而可以使泥污简便地凝聚,可以迅速地形成沉降速度大的凝聚体。
需要说明的是,在本发明中,向被处理液添加凝聚剂优选利用以下详细说明的凝聚反应装置来进行。
凝聚剂的添加方法没有特别限定,可以将凝聚剂以固体或粉末的方式直接添加到被处理液,但优选以溶液的方式添加。此时,为了使凝聚剂溶解而使用的液体介质没有特别限定,例如任意适宜选择使用水等液体介质即可。
将凝聚剂以溶液的方式添加到被处理液的情况下,所述溶液中的凝聚剂的浓度优选为0.01重量%~0.5重量%。这是由于若少于0.01重量%则担心其凝聚效果变少,多于0.5重量%担心凝聚效果反而会恶化。
通过将所述凝聚剂添加到被处理液中从而使凝聚剂中所含的聚合物通过氢键等相互作用与泥污键合、或者使凝聚剂吸附泥污从而在研磨液中形成粒径与泥污相比更大的凝聚体。而且,这样的大粒径的凝聚体根据上述的斯托克斯式能够以更快的沉降速度沉降。
此外,通过形成所述凝聚体,从而其粒径与泥污相比变大,因此即便在以往那样地使用过滤器等物理分离装置的情况下也可以大幅降低引起阻塞的可能性。
需要说明的是,本发明中即便在pH低于3的强酸性条件下也可以使用上述凝聚剂形成凝聚体,但在这样的极其严苛的酸性条件下也能如上述那样使聚合物作为凝聚剂发挥机能与泥污形成凝聚体的情况至今为止完全不被人知晓。
此外,本发明中凝聚体为利用上述凝聚剂使泥污凝聚而成的物质,所述凝聚体不应解释为仅由凝聚剂和泥污组成的物质。因此,在所述凝聚体中,可以任意地含有在被处理液中存在的各种成分(例如氢氟酸、其它酸或它们的离子成分、盐、水、氟硅酸(H2SiF6)等其它的反应副产物等),无论其量为多少。需要说明的是,在本发明中将所述凝聚体称为“泥污凝聚体”。
如此形成而得到的泥污凝聚体能够按照上述斯托克斯式迅速地沉降形成沉淀物,因此本发明中,所述泥污凝聚体可以利用例如自然沉降而简便地固液分离。需要说明的是,在此,所谓“自然沉降”意味着凝聚体不利用离心力而仅由重力作用而沉降。
在本发明中,泥污凝聚体的大部分通常能够在20分钟以内、优选10分钟以内、更优选3分钟以内、进一步更优选2分钟以内、特别优选1分钟以内自然沉降。通过利用这样的自然沉降的固液分离处理,从而在本发明中可以迅速地从研磨液分离、去除泥污凝聚体,因此与现有的使泥污原样沉淀的方法(例如参照专利文献1(日本特开2008-66706号公报))相比泥污的去除效率飞跃性地提高。
需要说明的是,在本发明中,固液分离处理后的处理液(例如,沉降后的上清液等液相部分)可以返送到研磨反应槽、作为玻璃研磨液而再次利用。此时,可以在循环利用的研磨液中任意地补充在玻璃的研磨中所消耗的氢氟酸、根据需要的其它的酸等成分来再生玻璃研磨液。
进而,固液分离处理后所得到的泥污凝聚体(例如,沉降后去除上清液等液相部分之后所得到的固相部分)可以使用例如在以下详细说明的脱水装置(例如压滤器等脱水机)进行脱水处理。此时,所回收的滤液(包含研磨液)也可以与上述的固液分离处理后的处理液同样地操作、返送到研磨反应槽、或者与上述的固液分离处理后的处理液混合、返送到研磨反应槽来作为玻璃研磨液而循环利用(例如参照图17(F2-1))。此外,此时可以将氢氟酸、根据需要的其它的酸等成分补充到来自脱水装置的滤液中来再生玻璃研磨液。
如上所述对于上述优选实施方式中利用自然沉降从含有泥污凝聚体的研磨液中使泥污凝聚体固液分离的方法进行了详细叙述,但本发明例如可以使用以下详细说明的包含过滤器的过滤机等固液分离装置,将从凝聚反应装置得到的含有泥污凝聚体的研磨液直接固液分离从而将泥污凝聚体从研磨液分离而去除,而不用如上述那样使泥污凝聚体从含有泥污凝聚体的研磨液沉降。此时,泥污凝聚体的粒径与泥污自身相比更大,因此与现有的方法(例如参照专利文献3(日本特开2003-12305号公报))相比、可以大幅地降低引起过滤器的阻塞的可能性。
此外,此时固液分离处理后的处理液也可以与上述同样地操作返送到研磨反应槽。
如此操作,在本发明的玻璃基板的制造方法中,可以将泥污以凝聚体的方式从研磨液效率良好地迅速分离、去除。此外,在本发明的方法中,可以将去除了泥污凝聚体之后的处理液作为玻璃研磨液再次返送到研磨反应槽使其循环,因此本发明作为玻璃研磨液的循环工艺是极其有益的。
以下,对于可以实施本发明的玻璃基板的制造方法的玻璃基板的制造装置进行详细地说明。
[玻璃基板的制造装置]
本发明的玻璃基板的制造装置至少包括:用于使上述的包含氢氟酸的pH低于3的研磨液与玻璃反应而对玻璃进行研磨从而得到玻璃基板的研磨反应槽;用于将在上述研磨反应槽中生成的包含泥污的研磨液的至少一部分从上述研磨反应槽取出而制成被处理液的取出管;用于在上述被处理液中添加凝聚剂而得到含有泥污凝聚体的研磨液的凝聚反应装置;用于将上述含有泥污凝聚体的研磨液分离为处理液和泥污凝聚体的固液分离装置;和用于将上述处理液返送到上述研磨反应槽的返送管。
在图17(F2-1)中例示出本发明的玻璃基板的制造装置的一个实施方式。
“研磨反应槽”为用于使上述的包含氢氟酸的pH低于3的研磨液与玻璃反应来进行玻璃研磨从而得到玻璃基板的反应槽。在所述研磨反应槽中通过研磨液与玻璃反应,上述泥污作为反应产物在研磨液中以分散的状态产生。
作为研磨反应槽,可以没有特别限制地使用以往公知的玻璃研磨用的耐酸性反应槽,例如使玻璃浸渍于研磨液来进行研磨的情况下使用浸渍型的研磨反应槽。喷雾研磨液的情况下,使用具有至少1个喷雾喷嘴的喷雾型的研磨反应槽。在喷雾型的研磨反应槽中可以对玻璃的单面喷雾研磨液、也可以对玻璃的两面喷雾研磨液。
用于向研磨反应槽恰当地供给研磨液的研磨液供给罐(未图示)可以介由配管、泵等另行连接。
或者可以用氢氟酸供给罐、其它酸的供给罐等原料供给罐(未图示)代替研磨液供给罐分别另行介由配管、泵等连接于研磨反应槽。此外,可以将具备搅拌机等的混合槽进一步连接于这些罐。
进而,在研磨反应槽中,如图17(F2-1)所示,在以下详细地说明的取出管可以连接于研磨反应槽的期望位置。
“取出管”是为了用于从上述研磨反应槽取出在上述研磨反应槽中生成的包含泥污的研磨液的至少一部分来得到用于添加上述凝聚剂进行处理的被处理液的装置。
取出管若为具有耐酸性、并且具有不会由于泥污导致闭塞的程度的大小的管则可以没有任何限制地使用以往公知的配管等。需要说明的是,从上述的研磨反应槽取出的被处理液可以为来自上述的研磨反应槽的排出部的排出物。
如图17(F2-1)所示,取出管为可以连接于研磨反应槽与以下详细说明的凝聚反应装置之间的设备,根据需要还可以具备泵等输送单元。
“凝聚反应装置”为用于在上述被处理液中添加凝聚剂使研磨液中含有的泥污凝聚得到上述的含有泥污凝聚体的研磨液的装置。
作为所述凝聚反应装置,若为可以至少短时间贮存来自研磨反应槽的被处理液、并且通过上述凝聚剂的添加从而可以形成上述的含有泥污凝聚体的研磨液的装置则可以没有特别限制地使用。例如,作为凝聚反应装置可以没有限制地使用以往公知的凝聚槽。
凝聚反应装置可以为例如具有开放型或者封闭型的罐的形态的凝聚槽。此外,所述的凝聚反应装置可以为了促进凝聚体的生成而具备搅拌机或振荡机等。
需要说明的是,在本发明中,凝聚反应装置为具有可以耐受泥污凝聚体的形成处理中研磨液所呈现的酸性度的耐酸度特性的装置。对于pH的指标而言则需要具有可以耐受pH低于3的酸性度的耐酸性。凝聚反应装置的材质可以由耐酸材质而形成、或者凝聚反应装置可以用耐酸材料进行衬砌处理(内衬处理)等,不过这些仅仅是列举。作为耐酸材料,例如,可以列举出选自由铂、银、钛、陶瓷、特氟隆(注册商标)、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚砜、环氧树脂、氯乙烯(氯乙烯树脂)以及纤维强化塑料(FRP)等组成的组中的至少1种。
进而,如图17(F2-1)所示,凝聚反应装置可以与用于添加上述添加剂的凝聚剂供给罐连接。或者,上述凝聚反应装置可以为包括所述凝聚剂供给罐的装置。
“凝聚剂供给罐”例如可以为以溶液形态贮藏上述凝聚剂的装置,为根据需要将凝聚剂介由泵等输送单元供给到凝聚反应装置的装置。所述凝聚反应装置根据需要可以介由泵与混合槽连接来代替凝聚剂供给罐的配置,所述混合槽分别另行连接凝聚剂供给源、液体供给源。凝聚剂供给源为以任意的形态例如粉末供给上述凝聚剂的装置,液体供给源用于供给将上述凝聚剂制成溶液的液体介质(例如水等)的装置。而且,混合槽用于混合上述凝聚剂和液体介质、以恰当的浓度调制凝聚剂的溶液。因此,在所述的混合槽中,还可以设置为了促进它们的混合的搅拌机、振荡机等混合装置。
而且凝聚反应装置中还可以具备用于将含有泥污凝聚体的研磨液排出到其外部的装置。例如如图17(F2-1)所示,还可以具备用于使凝聚反应装置与以下详细说明的固液分离装置连通的排出配管、在其上设置的排出泵等。
“固液分离装置”用于将由上述凝聚反应装置得到的含有泥污凝聚体的研磨液利用固液分离处理而分离为处理液与泥污凝聚体。
作为固液分离装置,若为可以对由上述凝聚反应装置得到的含有泥污凝聚体的研磨液进行固液分离处理的装置则没有特别限定,例如可以没有任何限制地使用以往公知的沉淀槽等。
沉淀槽用于从由上述凝聚反应装置得到的含有泥污凝聚体的研磨液中利用固液分离将泥污凝聚体以沉淀物的方式分离的装置,作为所述沉淀槽,优选使用可以将由上述凝聚反应装置得到的含有泥污凝聚体的研磨液分离为包含泥污凝聚体的沉淀物的固相部分、和包含研磨液的液相部分(例如上清液等)的装置。
此外,沉淀槽中还具备用于在固液分离后将包含泥污凝聚体的沉淀物的固相部分和液相部分分别另行排除到外部的装置。例如,沉淀槽中还具备用于将液相部分排出到外部的排出配管、设置于其上的排出泵等,在沉淀槽的底部可以设置用于将泥污凝聚体以沉淀物的形态排出的排出阀门等。
在本发明中,泥污凝聚体呈现出比泥污自身大的沉降速度,因此在沉淀槽中,可以将凝聚体付诸于自然沉降而迅速并且效率良好地固液分离。从这样的观点出发,作为固液分离操作使用沉淀槽进行自然沉降处理的情况下,沉淀槽成为用于使污凝聚体自然沉降的“自然沉降槽”。需要说明的是,本发明中,可以在自然沉降槽的下方部或者底部具有锥形形状以使自然沉降的泥污凝聚体最终效率良好地回收。具体而言,可以具有沉降槽的下方部或者底部的水平方向的大小沿垂直向下方向逐渐减少那样的形状。
沉淀槽具有能够耐受沉淀处理中研磨液呈现的酸性度的耐酸度特性。对于pH的指标而言则需要具有可以难受pH低于3的酸性度的耐酸性。沉淀槽的槽材质可以由耐酸材质形成、或者沉淀槽可以用耐酸材料进行衬砌处理(内衬处理),不过这仅仅是列举。作为耐酸材料,例如,可以列举出选自由铂、银、钛、陶瓷、特氟隆(注册商标)、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚砜、环氧树脂、氯乙烯(氯乙烯树脂)以及纤维强化塑料(FRP)等组成的组中的至少1种。
所述沉淀槽可以具备用于测量在凝聚体的沉淀分离处理中生成的固相部分的水平(高度位置)的测量仪器。仅是例示,其可以为从固相部分的图像测定固相部分的水平的装置、或者也可以使用光学式或超声波式的距离传感器等从而测定固相部分的水平。
而且,所述沉淀槽中,优选以上清液的方式汲取包含研磨液的液相部分,从而可以作为对研磨液实施了固液分离处理的处理液回收。此外,在沉淀槽中,在底部沉淀的泥污凝聚体可以以沉淀物的形态从沉淀槽介由排出部排出。
或者,本发明中可以直接使用包括过滤器的过滤机等作为上述固液分离装置进行固液分离处理。此时,如上所述,不需要使用沉淀槽来使泥污凝聚体沉淀,因此可以进一步迅速地将泥污凝聚体分离、去除。此外,本发明中,可以将泥污以粒径大的泥污凝聚体的方式分离,因此过滤机中包含的过滤器的阻塞与以往相比可以大幅降低。因此,本发明的装置与现有的装置(参照例如专利文献3(日本特开2003-12305号公报))相比,其维护及管理极其简便。
作为过滤机,若可以从含有泥污凝聚体的研磨液过滤、分离泥污凝聚体则没有特别限制。例如,可以列举出过滤器、袋滤器等过滤器式过滤机;压滤器、螺旋压榨机等加压式过滤机;真空旋转式过滤机;预涂层式过滤机等。
接着,用上述的固液分离装置处理后的处理液介由返送管返送到研磨反应槽。
“返送管”(以下,有时称为“第1返送管”)用于将来自固液分离装置的处理液返送到上述的研磨反应槽,例如可以由耐酸性配管等构成。通过配置所述返送管,从而如图17(F2-1)所示,可以在“研磨反应槽”、“凝聚反应装置”与“固液分离装置”之间边从研磨液去除泥污边效率良好地使研磨液循环,结果可以在研磨反应槽内进一步效率良好地连续研磨玻璃来制造玻璃基板。
此外,返送管中根据需要还可以配置用于促进研磨液的循环的泵等输送单元。
所述返送管上根据需要可以连接用于补给氢氟酸的氢氟酸供给罐、用于供给其它的酸的酸供给罐等原料供给罐。
进而,在图17(F2-1)中示出的装置中,可以具备用于对由固液分离装置(优选为沉淀槽)得到的泥污凝聚体进行脱水的脱水装置、和用于将由该脱水装置得到的滤液返送到研磨反应槽的第2返送管。
“脱水装置”如图17(F2-1)所示用于对由上述固液分离装置得到的泥污凝聚体进行脱水处理并分离为滤液和脱水泥污。在此,来自脱水装置的滤液意味着通过泥污凝聚体的脱水处理而分离的包含研磨液的液体成分,脱水泥污意味着通过泥污凝聚体的脱水处理而得到的包含脱水泥污凝聚体的固体成分。
作为脱水装置没有特别限定,例如可以列举出压滤器、螺旋压榨机等加压式脱水机、真空旋转式脱水机、预涂层式脱水机等脱水机。需要说明的是,在使用沉淀槽作为上述固液分离装置的情况下特别优选配置所述脱水装置。
本发明中,配置所述脱水装置能够进一步效率良好地回收玻璃的研磨中使用的研磨液。
“第2返送管”任意地配置于脱水装置与研磨反应槽之间,用于将从上述的脱水装置得到的滤液(包含研磨液)返送到研磨反应槽。第2返送管由耐酸性的配管等构成,例如如图17(F2-1)所示,可以连接与用于将来自固液分离装置的处理液返送到研磨反应槽而设置的第1返送管的任意位置。或者第2返送管也可以直接连接于脱水装置和研磨反应槽。
第2返送管根据需要还可以具备泵等输送单元。此外,第2返送管上根据需要可以连接用于补给氢氟酸的氢氟酸供给罐、用于供给其它的酸的酸供给罐等原料供给罐。
配置所述第2返送管能够进一步效率良好地将玻璃的研磨中使用的研磨液返送到研磨反应槽。
如此,在图17(F2-1)中示出的优选实施方式中,可以效率良好地迅速去除研磨液中所含的泥污、并且进一步效率良好地回收研磨液、使其循环再利用。
以下列举出实施例进一步详细地说明本发明,以下的实施例为用于示例本发明的例子,但本发明不应限定于以下的实施例来解释。
实施例
为了确认本发明的有效性进行各种试验。
“向包含泥污的研磨液中添加凝聚剂从而产生泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的确认”
为了确认基于凝聚剂的添加的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降,在50mL的研磨液(以干泥污(DS)换算计包含15370mg/L的泥污)中以1mL的量添加分别以0.1重量%浓度包含以下凝聚剂的水溶液。需要说明的是,添加凝聚剂之后的研磨液中凝聚剂的浓度为20mg/L(或0.13mg/100mg·DS)。
凝聚剂1:聚丙烯酰胺系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100S:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:100%、水溶液pH:5~7、分子量:1300万、0.1重量%溶液粘度:20mPa/s(25℃))
凝聚剂2:聚丙烯酸钠系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocA-190:强阴离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:0%、水溶液pH:7~9、分子量:700万、0.1重量%溶液粘度:290mPa/s(25℃))
凝聚剂3:聚丙烯酸酯系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的ACCOFLOCC-508:强阳离子性聚合物、水溶液pH:3~6、分子量:800万、0.1重量%溶液粘度:370mPa/s(25℃))
凝聚剂4:聚甲基丙烯酸酯系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的ACCOFLOCC-303:强阳离子性聚合物、水溶液pH:3~6、分子量:300万、0.1重量%溶液粘度:180mPa/s(25℃))
将观察20分钟泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况的结果示于图18(F2-2)~21(F2-5)的照片。
图18(F2-2)示出在包含泥污的研磨液中刚添加凝聚剂后(0分钟)的泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况。此外,作为对照(Control),准备完全没有添加凝聚剂的含有泥污的研磨液,与添加各种凝聚剂的情况相比较。确认到在刚添加之后仅在添加有作为非离子性聚合物的凝聚剂1(N-100S)的研磨液中泥污显著凝聚、形成凝聚体、开始自然沉降。
可知在之后的1分钟,仅在添加有凝聚剂1(N-100S)的研磨液中大部分凝聚体完成自然沉降、其上清液变得清洁(参照图19(F2-3))。
需要说明的是,在使用完全不含丙烯酰胺聚合单元的强阴离子性聚合物的凝聚剂2(A-190)、以及使用强阳离子性聚合物的凝聚剂3(C-508)、或者同样地使用强阳离子性聚合物的凝聚剂4(C-303)中,即便经过20分钟也不形成其凝聚体,在研磨液中悬浊与完全不含凝聚剂的对照(Control)情况大致相同程度的泥污(参照图20(F2-4)以及图21(F2-5)、尤其是图21(F2-5))。
从以上结果可知,作为凝聚剂使用非离子性聚合物时瞬时形成凝聚体,所述凝聚体通过自然沉降而迅速地沉淀。
“凝聚剂向研磨液的添加量的研究”
为了研究向研磨液在添加的凝聚剂的添加量,将以0.1重量%浓度含有上述凝聚剂1(N-100S)的水溶液分别以0.25mL、0.5mL、1mL的量添加到50mL的研磨液(以干泥污(DS)换算计包含15370mg/L的泥污)。需要说明的是,研磨液中凝聚剂的浓度分别为5mg/L、10mg/L、20mg/L。
此外,作为对照(Control)、也准备完全不含凝聚剂的研磨液(即,在研磨液中凝聚剂浓度为0mg/L的研磨液)用于比较。
在各浓度中,经过10分钟观察泥污的凝聚以及凝聚体的形成及其沉降的情况。在图22(F2-6)~25(F2-9)的照片中示出结果。
从图22(F2-6)~25(F2-9)中示出的结果可知:即便以5mg/L、10mg/L以及20mg/L的浓度添加凝聚剂、在凝聚体的形成以及沉降的速度上也没有显著差别,即便为少量的凝聚剂、尤其是即便为5mg/L左右的浓度在1分钟以内凝聚体大部分也都自然沉降(参照图23(F2-7))。此外,其上清液用目视观察为清洁且透明的(参照图23(F2-7)~25(F2-9))。
“对于凝聚剂的种类的研究”
为了对凝聚剂种类(变化)进行研究,在50mL的研磨液(以干泥污(DS)换算计包含10190mg/L的泥污)中以0.25mL的量添加以0.1重量%的浓度包含以下凝聚剂的水溶液。需要说明的是,添加凝聚剂之后的研磨液中的凝聚剂的浓度均为5mg/L(或0.05mg/100mg·DS)。
凝聚剂1:聚丙烯酰胺系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100S:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:100%、水溶液pH:5~7、分子量:1300万、0.1重量%溶液粘度:20mPa/s(25℃))
凝聚剂2(比较):聚丙烯酸钠系聚合物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocA-190:强阴离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:0%、水溶液pH:7~9、分子量:700万、0.1重量%溶液粘度:290mPa/s(25℃))
凝聚剂5:丙烯酰胺/丙烯酸钠系共聚物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-102:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上、水溶液pH:5~7、分子量:1600万、0.1重量%溶液粘度:50mPa/s(25℃))
凝聚剂6:丙烯酰胺/丙烯酸钠系共聚物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上、水溶液pH:5~7、分子量:1700万、0.1重量%溶液粘度:65mPa/s(25℃))
凝聚剂7:丙烯酰胺/丙烯酸钠系共聚物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-104:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上、水溶液pH:5~7、分子量:1700万、0.1重量%溶液粘度:80mPa/s(25℃))
凝聚剂8:丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠系共聚物(MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-210:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上、水溶液pH:5~7、分子量:1700万、0.1重量%溶液粘度:70mPa/s(25℃))
而且可知,除上述比较凝聚剂2(A-190)之外的凝聚剂均在瞬时形成凝聚体(参照图26(F2-10)),其大部分在2分钟以内自然沉降(参照图27(F2-11)~29(F2-13)、尤其是图28(F2-12))。
认为这是因为,上述凝聚剂中含有的丙烯酰胺聚合单元所含的酰胺基与泥污发生氢键键合从而形成沉降速度高粒径大的凝聚体。然而,可知在完全不含非离子性官能团的比较凝聚剂2(A-190:聚丙烯酸钠系聚合物、丙烯酰胺聚合单元:0%)中,泥污的沉降速度极小(参照图26(F2-10)~29(F2-13)),仅羧酸酯基团等离子性官能团中难以使泥污有效地凝聚从而沉淀。
由此可知,在本发明中通过使用含酰胺基聚合物、尤其是含丙烯酰胺的聚合物作为凝聚剂,从而与泥污在瞬时形成凝聚体、仅仅数分钟就自然沉降、固液分离。
“泥污分离去除后的研磨液的品质确认”
在本发明中,凝聚剂的添加有助于泥污的沉降速度提高、即,固液分离的效率化,但存在添加的凝聚剂的一部分残留于处理液的可能性,因此在处理液的再利用时,需要评价品质(尤其是研磨速率(每单位时间的研磨量))。
因此,为了评价处理液中所含的凝聚剂对于研磨速率的影响,准备在预先用1μm过滤器去除了泥污的研磨液中以规定的浓度添加以下的凝聚剂的样品,测定玻璃的研磨速率。
凝聚剂1:MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100S:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:100%
凝聚剂5:MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-102:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上
凝聚剂6:MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-100:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上
凝聚剂7:MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-104:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上
凝聚剂8:MTAQUAPOLYMER,Inc制的AccoflocN-210:非离子性聚合物、丙烯酰胺聚合单元:95%以上
将凝聚剂水溶液(浓度:2000mg/L)添加到50mL的研磨液(预先用1μm过滤器去除泥污之后的研磨液)中以使研磨液中的凝聚剂浓度为10mg/L或20mg/L,使玻璃片浸渍于该研磨液中规定时间,之后取出、测定其研磨速率(单位:μm/分钟)。
此外,作为对照(Control),准备添加了与凝聚剂水溶液相同量的水代替凝聚剂水溶液的研磨液。
以下的表5(T2-1)以及图30(F2-14)的曲线图中示出结果。
[表5]
凝聚剂浓度与研磨速率的关系
单位:μm/min
<T2-1>
任一凝聚剂的凝聚剂浓度对研磨速率的影响均与对照(Control)基本相同。因此,处理液中残留的凝聚剂若至少为20mg/L以下,则几乎对研磨速率没有影响。
需要说明的是,对于泥污的凝聚适宜的凝聚剂的添加量为20mg/L以下,其大部分在泥污的凝聚中起作用,因此自然处理液中残留的凝聚剂浓度为20mg/L以下。
此外,虽然确认到由于伴随凝聚剂的添加的水导致的稀释效果从而使研磨速率降低,但在任一凝聚剂浓度中均没有低于玻璃研磨的实际运用的研磨速率的下限值(14μm/分钟)(参照图30(F2-14))。需要说明的是,研磨速率低于其下限值(14μm/分钟)时,存在产生研磨量不足等制品品质问题的情况。
从以上的结果出发,即便使使用所述凝聚剂去除了泥污之后的包含凝聚剂的研磨液循环、再用于玻璃的研磨中,也不会产生研磨速率比其下限值更低的问题。
[产业上的可利用性2]
本发明可以在玻璃基板、尤其是电视、电脑、智能手机或平板电脑等显示器用的玻璃基板、尤其是平板面板/显示器用的玻璃基板的制造以及薄型化中利用。
进而根据本发明可以循环利用研磨液,因此作为循环处理工艺可以利用本发明。
<用于实施发明的方式3>
以下详细说明本发明的玻璃研磨液的再生方法以及用于实施其的再生装置。需要留意:图中示出的形态、各种元素仅仅是为了本发明的理解而示意性地示出,可以与实际、实物不同。
[本发明的玻璃研磨液的再生方法]
详细地说明本发明中的玻璃研磨液的再生方法。图32(F3-1)以及图33(F3-2)中,概念性地示出本发明的再生方法的特征。包括如图,本发明的再生方法包括下述工序而成:
(i)在玻璃的研磨中使用后的使用后玻璃研磨液中添加氟化氢化合物,在使用后玻璃研磨液中生成析出物的工序;以及,
(ii)从前述使用后玻璃研磨液中去除析出物的至少一部分的工序。
本发明中的“玻璃研磨液”为用于玻璃基板的薄膜化(厚度降低)的研磨液。玻璃基板的薄膜化通过玻璃研磨液的化学侵蚀作用来切削玻璃基板而实现(参照图47(F3-16))。因此,本说明书中使用的“玻璃研磨液”是发挥实现减小玻璃基板厚度的切削玻璃基板的作用的处理液,与进行基板表面清洗的玻璃清洗液在本质上不同。
玻璃研磨液为实现切削玻璃基板的作用的处理液,其酸度高(即,玻璃研磨液具有高酸强度)。例如若以pH的指标而言,玻璃研磨液优选为pH3以下(例如pH0~3)、更优选为pH2.5以下(例如pH0~2.5)、进一步优选为pH2以下(例如pH0~2)。在本发明中,也存在玻璃研磨液可以具有负的pH区域的情况,因此,玻璃研磨液可以优选为pH-2~pH3、可以更优选为pH-2~pH2.5、可以进一步优选为pH-2~pH2.5。
玻璃研磨液优选至少包含氢氟酸和无机酸的混酸而成。无机酸可以为选自由盐酸、硫酸、磷酸、硝酸以及乙酸组成的组中的至少1种。以氢氟酸的混酸为例,玻璃研磨液中氢氟酸浓度优选为1~30重量%左右(研磨液的总重量基准)、盐酸浓度优选为0.1~20重量%左右(研磨液的总重量基准),但这仅仅是一个列举。研磨液的余量主要为水,但也可以含有其它的溶剂、表面活性剂、稳定化剂或者脱泡剂、或促进玻璃研磨液的化学侵蚀作用的催化剂成分等各种添加剂。
本发明中的“玻璃基板”优选为显示器用玻璃基板(例如,用于平板面板/显示器的玻璃基板)。例示出所述玻璃基板时,可以列举出液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器、场致发射显示器等中所使用的玻璃基板。尤其,包含Si元素作为主要成分的玻璃基板、即,作为玻璃骨架包含二氧化硅(SiO2)的玻璃基板特别适于本发明。作为二氧化硅(SiO2)以外的其它的玻璃基板副成分,可以列举出选自由A12O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO以及Na2O组成的组中的至少1种成分,此外,还可以列举出选自由CeO2、SnO2、ZrO2、Fe2O3、TiO2、MnO2、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、MgSO4、CaSO4、SrSO4以及BaSO4等组成的组中的至少1种成分。需要说明的是,为SiO2含量为40重量%以上、例如40重量%~70重量%左右或者50重量%~65重量%左右(基板的总重量基准)的玻璃基板时,本发明的效果显著。即,SiO2的含量为40%以上时,研磨废液中氟硅酸(H2SiF6)的累积会变得显著,根据本发明可以避免那样的氟硅酸的不良累积。避免了氟硅酸的累积则可以实现研磨速度的固定化变得容易、玻璃研磨不良的降低的有利的效果。此外,避免了氟硅酸的累积则可以实现研磨液的寿命延长化(使用次数),因此也可以实现尽可能抑制废液产生、可以降低处理费用的有利的效果。
玻璃基板的形态只要为能用于显示器的形态则没有特别限制。例如,玻璃基板可以为适于作为对象的显示器的尺寸的基板,但也可以为具有能够得到多个显示器的尺寸的母玻璃基板。需要说明的是,本发明中所言及的“薄膜化”不仅包括将仅玻璃基板用于薄膜化的形态,还包括将形成为能够切取为多张的状态的一对玻璃基板对供于薄膜化的形态、或者将玻璃基板或玻璃基板对单片化、供于薄膜化的形态。
本发明中用于再生的“使用后玻璃研磨液”为在玻璃基板的薄膜化(基板厚度的降低处理)中使用之后的研磨废液。通常,研磨废液中包含源自玻璃基板成分的杂质,继续使用时,杂质累积。在玻璃研磨废液中,杂质成分之中源自硅(Si)的部分多、尤其是氟硅酸(H2SiF6)大量包含于玻璃研磨废液中。
本发明的再生方法的工序(i)中,对于玻璃研磨中使用的使用后玻璃研磨液添加氟化氢化合物。所添加的氟化氢化合物为氟化氢金属。尤其是在本发明中,氟化氢金属具有“由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的组成形态”。即,本发明中使用的氟化氢化合物具有在研磨废液中经过如下所述的反应式生成大量的氢氟酸(氟化氢)的“二氟化物形态”。换言之,在本发明中,可以说在研磨废液中使用能够生成2摩尔等量的氢氟酸(HF)的二氟化氢化合物MHF2(即,二氟化氢化合物、尤其是二氟化氢金属)。
·(MHF2的水溶解):MHF2→M++HF2 -
·(MF2 -接受H+):HF2 -+H+→2HF
作为二氟化氢化合物MHF2,优选其金属元素M为碱金属元素。即,二氟化氢化合物MHF2的金属元素M优选为可以形成1价阳离子的离子形态的1A族元素。具体而言,金属元素M可以为Li(锂元素)、Na(钠元素)、K(钾元素)、Rb(铷元素)、Cs(铯元素)或Fr(钫元素)。使用这样的二氟化物形态MHF2的氟化氢化合物时,能够增大析出的氟硅酸盐的沉降速度。更具体而言,能够使沉降速度大于日本专利第3623663号公报中的氟硅酸盐。因此本发明中即便为自然沉降也可以高效地去除析出物。
二氟化物形态MHF2的金属元素M优选为Na(钠元素)或K(钾元素)。即,本发明中使用的二氟化氢化合物可以为选自由KHF2以及NaHF2组成的组中的至少一种。所述情况下,与日本专利第3623663号公报中所公开的氟硅酸盐的沉降速度相比可以至少增大数十%(例如至少增大20%或80%)。并不限于特定的理论,推测这样大的沉降速度与析出物粒子的凝聚性相关。即,认为在本发明中,析出物粒子的凝聚性由于介质液相pH而提高、带来析出物的沉降速度增加(更具体而言,认为形成析出物粒子的表面电荷的电性接近零的pH环境,从而使析出物粒子的凝聚性提高、沉降速度增加)。对于所述大的沉降速度分别例示时,氟化氢化合物为KHF2的情况与在同样的条件下使用KF作为添加剂的情况相比时,析出的氟硅酸盐的沉降速度可以增大20~80%、更优选增大30~80%、进一步优选增大40~80%(例如增大40%~60%)(参照后述的实施例的图41的(a)(F3-10a)以及图42(F3-11))。另一方面,氟化氢化合物为NaHF2的情况与在同样的条件下使用NaF作为添加剂的情况相比,析出的氟硅酸盐的沉降速度增大数百%~数千%,列举一个例子,至少增大1000%(例如可以增大1000%~3000%左右(参照后述的实施例的图41的(b)(F3-10b)以及图43(F3-12)以及图44(F3-13))。
本发明中使用的添加剂为其每1摩尔在研磨废液中可以产生2摩尔的氢氟酸的氟化氢化合物。即,在本发明中,使用在研磨废液中能够产生2摩尔等量的氢氟酸的二氟化氢化合物MHF2。由于添加这样的二氟化氢化合物,从而可以将研磨废液的酸度降低抑制为一定程度的水平。例如若以pH的指标而言,则可以将使用后玻璃研磨液的pH维持在酸性区域(优选为pH3以下的酸性区域)。关于这一点,现有技术的日本专利第3623663号公报中的氟化物(MF)中,抗衡离子成为“F-”的形态、无助于玻璃溶出,并且氟化物(MF)自身作为水溶液而呈现碱区域(例如pH8~9左右)。因此,在所述的现有技术中,重复进行再生处理、或添加剂量多时化学研磨废液中的pH上升、接近碱区域(即,在化学研磨废液中带来不良的酸度降低)。这意味着使用日本专利第3623663号公报中所公开的氟化物进行再生处理时,进行HF→H++F-的反应,在再生处理后所得到的物质不适于玻璃研磨。与之相对,在本发明中,氟化氢化合物MHF2呈现比较的高的酸度、例如作为水溶液呈现酸性区域(更具体而言为pH1.5~3.5、优选为pH2~3)、并且其每1摩尔在研磨废液中产生2摩尔的氢氟酸。因此,即便进行重复再生处理、或者大量地使用添加剂的情况下,也可以将酸度降低抑制为一定程度的范围,可以适宜地作为玻璃研磨液而再利用。例如,若以pH的指标而言,则即便为进行重复再生处理、或者大量地使用添加剂的情况,也可以将玻璃研磨废液维持在pH3以下的酸性区域,可以适宜地作为玻璃研磨液再生利用。希望参照后述的实施例中的图45(F3-14)。
如参照图45(F3-14)时可知,本发明中,可以将pH抑制为较低(即,可以将酸度降低抑制到一定程度的水平),实现将氟形态限制于HF的效果。若更进一步而言,则如本发明那样抑制酸度降低、作为研磨液如下述反应式那样可以实现使玻璃基板表面的硅烷醇基(≡Si-OH)的质子化增大的效果。
通常认为质子化的硅烷醇基(≡Si-OH2 +)”容易受到HF的攻击,因此包含“质子化的硅烷醇基(≡Si-OH2 +)”的研磨液能够促进玻璃溶出。即,本发明中再生处理了的研磨液可以有助于玻璃基板的研磨速度提高。
氟化氢化合物MHF2可以以粉末形态或水溶液形态添加。水溶液形态的情况下,除用作为介质的纯水调整MHF2浓度的方式以外,也可以采取用研磨废液自身调整MHF2浓度的方式。仅是例示,在本发明中,例如可以使用2~50重量%的MHF2浓度、优选为5~40重量%的MHF2浓度、更优选为10~30重量%的MHF2浓度的添加剂溶液(添加剂溶液的总重量基准)。
本发明的再生方法中,即便为重复连续地进行再生处理的情况、大量地使用添加剂的情况,也可以将玻璃研磨废液的酸度降低抑制到一定程度的水平(例如、可以维持在酸性pH区域),因此氟硅酸的解离现象得以抑制。即,在玻璃研磨废液中,“氟硅酸离子(SiF6离子)解离为硅酸离子和F-离子的现象”得以抑制。其结果,本发明中可以适宜地促进氟硅酸盐的析出,可以从玻璃研磨废液中高效地析出并去除氟硅酸。希望参照后述的实施例中的图46(F3-15)。从图46(F3-15)的曲线图可知,玻璃研磨废液的pH为3以下时,特别抑制“氟硅酸离子解离为硅酸离子和F-离子的现象”。本发明例如若以pH的指标而言,则可以将使用后玻璃研磨液维持在约pH3以下的酸性区域、尤其是可以维持在pH-1~3的酸性区域、pH0~3的酸性区域、pH1~3的酸性区域、或者、pH2~3的酸性区域。需要说明的是,本发明中言及的pH值为基于JISZ8802测定的pH值。
对于本发明中使用的氟化氢化合物,如上所述其每1摩尔可以在研磨废液中或添加剂水溶液中生成2摩尔的氢氟酸(HF)。因此,可以将在再生处理时生成的氢氟酸用于新的玻璃研磨。即,可以有助于玻璃研磨的“玻璃溶出”的是HF,结果本发明中,可以使该HF伴随氟硅酸盐的析出而产生(参照下述的反应式以及图39(F3-8))。其意味着可以降低在玻璃研磨废液的再生处理时所补充的氢氟酸量。尤其是能够“产生2摩尔等量的氢氟酸的二氟化氢化合物MHF2”与现有技术的日本专利第3623663号公报的氟化物相比,每单位重量的F含量多,因此可以伴随氟硅酸盐的析出而特别高效地产生HF(也希望参照后述的实施例中的表6(T3-2)以及表7(T3-3))。需要说明的是,研磨废液中存在的“HF”也可以称为“游离酸(游离氢氟酸)”或“有效酸(有效氢氟酸)”等。
●MHF2向水的溶解
MHF2(+H2O)→M++HF2 -
●HF生成反应(HF2 -在研磨液中接受H+而产生HF)
HF2 -+H+→2HF
●氟硅酸盐的析出反应(Si去除反应)
2M++H2SiF6→M2SiF6+2H+
进而,在现有技术(日本专利第3623663号公报)中,氟化物(MF)的抗衡离子为“F-”的形态,因此与玻璃基板副成分(钙、铝等副成分)反应而形成其它的氟化物(AlF3、CaF2),产生不需要的固体成分。与之相对,在本发明中,为即便进行连续的再生处理也可以将废液的酸度降低抑制到一定程度的水平的状态(即,若以pH的指标而言则为抑制pH上升的状态),因此成为“F-”难以存在的环境。换言之,可以说能够抑制日本专利第3623663号公报中那样的不需要的氟化物的析出、可以有效利用二氟化氢化合物MHF2的抗衡离子(HF2 -)。如此,本发明中,可以高效地减少在再生处理时所补充的HF量。
在本发明的再生方法的工序(i)中,使用后玻璃研磨液的温度条件没有特别限定、例如可以为常温。此外,为了在氟化氢化合物的添加后促进期望的析出物生成,也可以附加地进行搅拌处理或振荡处理。具体而言,使用后玻璃研磨液包含氟硅酸时,为了促进在氟化氢化合物的添加后氟硅酸盐的析出、可以对研磨废液进行搅拌、或使其振荡。
本发明的再生方法的工序(ii)中,从使用后玻璃研磨液去除析出物的至少一部分。具体而言,再生处理前的使用后玻璃研磨液包含氟硅酸时,优选从研磨废液去除作为析出物生成的氟硅酸盐。
例如,可以通过使析出物在废液中沉降,从而分离去除析出物。即,可以对产生析出物的废液进行沉降分离分为固体成分层和上清液层,之后,去除固体成分层、或者仅选择性地采用上清液层从而去除析出物。关于这一点,在本发明中,析出物在研磨废液中呈现大的沉降速度,因此可以对析出物施加自然沉降而进行高效地固液分离。
需要说明的是,虽然不是必需的但可以在研磨废液的固液分离中利用离心力。此外,可以通过适宜利用过滤作用从使用后玻璃研磨液去除析出物。例如,可以通过使用压滤、螺旋压榨机等加压过滤工艺从而过滤去除析出物。
通过工序(ii)去除析出物(优选为氟硅酸盐)后的玻璃研磨液作为新的研磨液而再次使用。即,再利用于显示器用玻璃基板的研磨。在再利用时,自然可以根据需要适宜补充氢氟酸、无机酸等。适宜补充的氢氟酸不限于最频繁使用的55%浓度的氢氟酸,也可以为50%、75%或者氢氟酸酐。在降低由于向研磨液中带入水导致的稀释效果的观点上,优选“高浓度氢氟酸”。此外,在升温到常温以上的温度环境下实施研磨工序的情况下优选补充高浓度氢氟酸。因为高浓度氢氟酸容易产生稀释热、可以降低用于升温的加热能量。
[本发明的玻璃研磨液的再生装置]
接着,对于玻璃研磨液的再生装置进行说明。本发明的再生装置为实施上述的再生方法的适宜的装置。所述装置如图34(F3-3)所示具有“用于对向玻璃的研磨中使用的使用后玻璃研磨液中添加氟化氢化合物的废液处理槽”。添加到废液处理槽的氟化氢化合物具有由金属元素、氢元素以及2个氟元素构成的二氟化物MHF2(M:金属元素、H:氢元素、F:氟元素)的组成形态。在废液处理槽中,由于二氟化氢化合物MHF2的添加,在使用后玻璃研磨液中产生析出物、并且在使用后玻璃研磨液中产生氢氟酸。此外,由于二氟化氢化合物MHF2的添加,成为在废液处理槽中使用后玻璃研磨液的酸度降低被抑制的状态(例如若以pH的指标而言,则在废液处理槽中玻璃研磨液维持在酸性pH区域)。对于所述的二氟化氢化合物MHF2以及与之相关的事项,在上述的[本发明的玻璃研磨液的再生方法]中进行了说明,因此为了避免重复而省略说明。
本发明的再生装置可以再生使用后玻璃研磨液、尤其适宜对在显示器用的玻璃基板的研磨中一度使用过的玻璃研磨废液进行再生。即,适于液晶显示器用玻璃基板、有机EL显示器用玻璃基板、等离子显示器用玻璃基板、或者场致发射显示器用玻璃基板的化学研磨中所使用的玻璃研磨废液的再生。
废液处理槽只要能够至少短时间贮存使用后玻璃研磨液、并且能够添加氟化氢化合物(即,二氟化氢化合物MHF2)则没有特别限制。例如,废液处理槽可以具有开放型或者封闭型的罐形态。废液处理槽也可以具有用于促进析出物的生成的搅拌机或振荡机等。此外,在废液处理槽中可以具备用于将来自研磨装置的使用后玻璃研磨液送到废液处理槽的装置(例如,使研磨装置与废液处理槽连通的供给导管、供给泵)。同样地,在废液处理槽中也可以具备用于将从该废液处理槽得到的“MHF2添加后的研磨液”排除到外部的单元。例如,可以具备使废液处理槽与去除部件(后述的部件)连通的排出导管、设置于其中的排出泵等。更进一步而言,废液处理槽中还可以具备用于将在沉淀分离后所得到的析出物固体成分和/或上清液等排除到外部的装置。例如,可以设置用于将上清液排除到外部的排出导管、设置于其中的排出泵等、和/或可以在磨处理装置的底部设置排出阀门等。
本发明中研磨废液中的析出物呈现较大的沉降速度,因此,在废液处理槽对析出物进行自然沉降从而可以高效地分离固液。从这样的观点出发,进行自然沉降处理时,废液处理槽成为用于析出物(优选包含氟硅酸盐的析出物)的自然沉降槽。在此所谓“自然沉降”意味着析出物不利用离心力而仅由重力作用进行沉淀的方式。自然沉降槽的情况下,本发明的再生装置可以具备用于提供离心作用的机器等。自然沉降槽的下方部或者底部可以具有锥形形状以使自然沉降的析出物最终被高效地回收。具体而言,槽的下方部或者底部的水平方向大小可以具有沿垂直向下方向逐渐减少的形状。
废液处理槽优选具有可以耐受在再生处理中使用后玻璃研磨液所呈现的酸度的耐酸度特性。例如若以pH的指标而言,则废液处理槽优选具有耐受pH3以下的酸性的耐酸性。仅是例示,废液处理槽的槽材质可以由耐酸材质形成、或者废液处理槽可以用耐酸材料衬砌处理(内衬处理)。作为耐酸材质或耐酸材料,例如,可以列举出选自由铂、银、钛、陶瓷、特氟隆(注册商标)、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚砜、环氧树脂、氯乙烯(氯乙烯树脂)以及纤维强化塑料(FRP)等组成的组中的至少1种。
本发明的再生装置还可以具有用于从使用后玻璃研磨液去除析出物的去除部件。即,还可以设置从研磨废液去除废液处理槽中产生的析出物的部件。例如、可以具备用于从研磨废液过滤去除析出固体成分的过滤机。作为所述的过滤机没有特别限制,可以列举出压滤、螺旋压榨机等加压式过滤机、真空旋转过滤机或预涂过滤机等。
废液处理槽中,可以具备用于测量使用后玻璃研磨液的酸度的装置。仅是1个例示,在废液处理槽中也可以具备用于测量pH的pH计。pH计若为可以测定研磨废液的pH则没有特别限制。例如,可以为利用金属电极、玻璃电极或半导体传感器等的pH计。
进一步而言,废液处理槽也可以具备用于测量析出物的沉淀分离产生的固体成分层的水平(高度位置)的仪器。仅是例示,可以根据固体成分层的图像测定固体成分层水平的仪器、或者是使用光学式或超声波式的距离传感器等从而测定固体成分层水平(例如发送光或超声波并测定至其反弹为止的时间,从而可以把握固体成分的累积水平、即固液界面水平)。
需要说明的是,废液处理槽中可以设置Si浓度计(Si浓度传感器)。这种情况下,能够控制使得Si浓度显示出某种值以上时进行再生处理。即,能够控制使得仅研磨废液中的Si浓度为规定值以上时才添加二氟化氢金属MHF2。作为所述的MHF2的添加方式,考虑以下2种方式。
1)添加至研磨废液中的Si浓度为规定值以下。
2)以作为二氟化氢金属MHF2的抗衡离子的M在再生处理的液中没有残留的浓度进行添加。
作为Si浓度计的具体例,可以列举出使用钼酸铵等显色试剂的比色分析装置、水系/非水系滴定装置、利用柱后缓冲法的高效液相色谱法等。
此外,废液处理槽中可以设置HF浓度计(HF浓度传感器)。所述情况下,能够控制使得HF消耗至HF浓度为某种值以下的程度时进行再生处理。即,控制使得仅在研磨废液中的HF浓度为规定值以下时才添加二氟化氢金属MHF2。HF浓度计的具体例可以列举出氟离子电极、水系/非水系滴定装置、离子色谱法等。
以上,以本发明的适宜方式为中心进行说明,但本发明不限于它们,本领域技术人员能够容易地理解可以进行的各种改变。例如,在上述方式中,以二氟化物形态MHF2中的金属元素M为碱金属元素的氟化氢化合物为中心进行了说明。然而,构成二氟化物的金属元素可以为碱土元素(2A族元素)、例如在本发明中也可以使用包含Ba元素(钡元素)的二氟化氢化合物。更进一步而言,若为在研磨废液中能够生成2摩尔等量的氢氟酸的二氟化物的形态则MHF2的“M”也可以为金属元素以外的物质。对此进行1个例示时,二氟化氢化合物MHF2的“M”可以为NH4
为了确认本发明的有效性进行各种试验(证实试验、模拟试验)。
|“Si去除试验”
对于玻璃研磨废液中的氟硅酸是否可以通过“二氟化氢化合物MHF2”析出去除进行了试验。
(KHF2添加剂)
作为二氟化氢化合物MHF2使用二氟化氢钾KHF2,实施如图35(F3-4)所示那样的确认试验。更具体而言,根据以下的顺序进行试验,求出使用二氟化氢钾的情况的“Si去除率”。
(1)在研磨废液组成物(Si浓度:42000mg/kg、HF浓度:15000mg/kg)中添加KHF2(由此,准备研磨废液中的KHF2浓度分别不同的数种试验管样品)。
(2)施加振荡处理(1小时、23℃)。
(3)施加离心分离处理、采用上清液。
(4)利用ICP发射光谱分析测定上清液中的Si浓度。
在图36(F3-5)中示出试验结果。由图36(F3-5)中示出的曲线可以确认,通过在研磨废液中添加二氟化氢钾KHF2从而可以去除Si。即,可知通过添加二氟化氢钾KHF2从而可以使玻璃研磨废液中的氟硅酸析出去除。
(NaHF2添加剂)
作为二氟化氢化合物MHF2使用二氟化氢钠NaHF2,实施如图37(F3-6)所示那样的确认试验。更具体而言,根据以下的顺序进行试验,求出使用二氟化氢钠的情况的“Si去除率”。
(1)在研磨废液组成物(Si浓度:42000mg/kg、HF浓度:15000mg/kg)中添加NaHF2(由此,准备研磨废液中的NaHF2浓度分别不同的数种试验管样品)。
(2)施加振荡处理(1小时、23℃)。
(3)施加离心分离处理、采用上清液。
(4)利用ICP发射光谱分析测定上清液中的Si浓度。
在图38(F3-7)中示出试验结果。由图38(F3-7)中示出的曲线图可以确认通过将二氟化氢钠NaHF2添加到研磨废液中从而可以去除Si。即,可知通过二氟化氢钠NaHF2的添加、从而可以析出去除玻璃研磨废液中的氟硅酸。
“HF浓度确认试验”
对于通过添加“二氟化氢化合物MHF2”对玻璃研磨废液进行再生处理时的HF补充量进行确认试验。具体而言,在上述『Si去除试验”时,通过离子色谱法测定试验管样品中的HF量。需要说明的是,作为比较例,进行在相同的试验条件下分别添加“KF(氟化钾)”以及“NaF(氟化钠)”的情况的确认试验。
在图39(F3-8)中示出结果。由图39的(a)(F3-8a)的曲线图可以确认二氟化氢钾KHF2的HF浓度的增加率比氟化钾KF更高。同样地,由图39的(b)(F3-8b)的曲线图可以确认二氟化氢钠NaHF2的HF浓度的增加率比氟化钠NaF更高。由以上可知利用“二氟化氢化合物MHF2”对玻璃研磨废液进行再生处理时,可以降低HF补充量。
『关于析出物沉降速度的确认试验”
对于由“二氟化氢化合物MHF2”的添加所形成的氟硅酸盐的沉降速度,进行以图40(F3-9)所示的确认试验。具体而言,通过使用“二氟化氢钾(KHF2)”以及作为其比较例的“氟化钾(KF)”,并且使用“二氟化氢钠(NaHF2)”以及作为其比较例的“氟化钠(NaF)”,按照以下顺序进行试验比较沉降速度。
(1)在研磨废液组成物(Si浓度:42000mg/kg、HF浓度:15000mg/kg)中分别添加上述添加剂,准备样品。具体而言,分别准备研磨废液中的添加剂浓度均为5.0重量%的试验管样品。
(2)振荡使样品内为均质。
(3)静置试验管样品,目视测定形成的固液界面水平(由于析出物的沉淀而形成的固体成分层与上清液层的界面水平)。
在图41(F3-10)~44(F3-13)中示出结果。从图41的(a)(F3-10a)的曲线图以及图42(F3-11)的试验管样品的经时变化照片可以确认二氟化氢钾KHF2与氟化钾KF相比析出物的沉降速度更大。例如,以图41的(a)(F3-10a)的“a点”进行比较,沉降速度增加约50%。同样地,从图41的(b)(F3-10b)的曲线图和图43(F3-12)以及图44(F3-13)的试验管样品的经时变化照片可以确认二氟化氢钠NaHF2与氟化钠NaF相比析出物的沉降速度大很多。例如由图41的(b)(F3-10b)的曲线图可以确认沉降速度增加数百~数千倍以上(作为一个例子,以图41的(b)(F3-10b)的“b点”进行比较可以确认沉降速度增加约1900%)。并不限于特定的理论,推测这样大的沉降速度至少与析出物粒子的凝聚性相关。即,认为在添加二氟化氢化合物MHF2时为析出物粒子的表面电荷为电性接近零的废液pH环境,析出物粒子的凝聚性提高,其结果,沉降速度增加。
“废液再生处理时的酸度环境确认”
对于对玻璃研磨废液施加再生处理时的酸度环境进行调查。具体而言,分别模拟“研磨液的pH范围”、“KHF2/NaHF2的pH范围”以及“KF/NaF的pH范围”并且对玻璃研磨废液中的pH与氟形态(HF浓度以及F-浓度)的相关性进行计算模拟。
在图45(F3-14)中示出结果。由图45(F3-14)中示出的曲线图可知“二氟化氢钾(KHF2)”以及“二氟化氢钠(NaHF2)”呈现酸性pH,因此即便添加它们,pH也不易中性化。即,可知添加“二氟化氢钾(KHF2)”以及“二氟化氢钠(NaHF2)”能够防止玻璃研磨废液的酸度的较大降低。尤其是由图45(F3-14)的曲线图可知“二氟化氢钾(KHF2)”以及“二氟化氢钠(NaHF2)”即便大量使用或者即便在反复的再生处理中连续使用,也能够将玻璃研磨废液维持在pH3以下的酸性区域。另一方面,从图45(F3-14)中示出的曲线图可知添加“氟化钾(KF)”、“氟化钠(NaF)”会带来酸度的较大降低(即pH上升),结果F-增多、HF的比例降低。
对于对玻璃研磨废液施加再生处理时的酸度影响进行调查。具体而言,对玻璃研磨废液中的“pH”与“SiF6离子浓度”的相关性计算模拟。
在图46(F3-15)中示出结果。由图46(F3-15)中示出的曲线图可知伴随酸度降低(即伴随pH上升),氟硅酸(SiF6离子)变得容易解离,向F-与硅酸离子转化,因此氟硅酸盐的析出变得困难。尤其是,可知玻璃研磨废液大于pH3时,促进SiF6离子的解离,另一方面,为该值以下的PH范围时能够抑制SiF6离子的解离。因此,结合图45(F3-14)的曲线图来考虑,使用“二氟化氢钾(KHF2)”以及“二氟化氢钠(NaHF2)”的情况下能够将酸度降低抑制为一定的水平(若以pH的指标而言能够维持在pH3以下的酸性区域)、可以抑制SiF6离子的解离,因此确认能够促进氟硅酸盐的析出。
“添加剂的F含量的确认”
对于本发明的玻璃研磨废液的再生处理中所使用的“二氟化氢化合物MHF2”的HF产生效率进行调查。具体而言,对“二氟化氢钾(KHF2)”以及作为其比较例的“氟化钾(KF)”的每单位重量的F含量进行计算模拟并且对于“二氟化氢钠(NaHF2)”以及作为其比较例的“氟化钠(NaF)”的每单位重量的F含量进行计算模拟。
在以下的表6(T3-2)以及表7(T3-3)中示出结果。
[表6]
KHF2/KF溶液的F含量
<T3-2>
[表7]
NaHF2/NaF溶液的F含量
<T3-3>
由表6(T3-2)可知,确认二氟化氢钾(KHF2)与氟化钾(KF)相比每单位重量的F含量更高。同样地,由表7(T3-3)可以确认二氟化氢钠(NaHF2)与氟化钠(NaF)相比每单位重量的F含量更高。因此可知,在玻璃废液的再生处理中使用“二氟化氢钾(KHF2)”以及“二氟化氢钠(NaHF2)”时,伴随氟硅酸盐的析出,可以高效地产生HF。
[产业上的可利用性3]
本发明可以对在电视、电脑、智能手机或平板电脑等显示器玻璃的薄膜化中产生的研磨废液进行再生。此外,并不限于显示器玻璃的研磨废液的再生,即便对于在其它用途的玻璃研磨中产生的废液的再生也可以使用本发明。
附图标记说明
1、5玻璃研磨装置
10研磨槽
10i入口
10o出口
12贮存部
13研磨部
14喷淋部
14bi吸入口
14b配管
14f过滤器
14p研磨液泵
14a配管
14aa、14ab支管
16a、16b喷嘴
18排水管
18a排水口
18b阀
20反应槽
20a搅拌机
20b送液管
20c温度调节部件
21Al-F络合物去除装置
22去除Al的金属盐添加部
22a金属盐罐
22b配管
22c阀
24输送单元
25固液分离部
26凝聚剂添加部
26a凝聚剂罐
26b送液管
26c阀
26d凝聚槽
26e送液管
26m搅拌机
27沉淀槽
27a隔板
27b送液管
28过滤器
28a送液管
32再生研磨液罐
32a返送配管
34循环泵
35新液供给部
36氢氟酸供给部
36a氢氟酸罐
36b配管
36c阀
38无机酸供给部
40浸渍部
41输送单元
42浸渍槽
42p循环泵
44升降器
50控制部
90被研磨物
91a、91b玻璃部
94液晶
93护罩

Claims (14)

1.一种玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,其为用包含氢氟酸的研磨液研磨含Al玻璃的玻璃研磨液的再生方法,该方法具有:
使研磨所述玻璃之后的使用后研磨液中的溶解Al固体化,得到反应后研磨液的工序;和,
将所述反应后研磨液进行固液分离,得到再生研磨液的工序。
2.根据权利要求1所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述得到反应后研磨液的工序为向所述使用后研磨液中添加选自Mg、Ca、Sr、Ba中的至少1种元素的盐的工序。
3.根据权利要求2所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述盐为所述研磨液中含有的无机酸的盐。
4.根据权利要求2或3的任一项权利要求所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述盐为Mg的盐。
5.根据权利要求2~4中任一项权利要求所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,其具有:
Al浓度算出工序,包括从所述玻璃的Al含有率、所述玻璃的研磨速率、所述玻璃的累积研磨枚数和研磨中使用的总计研磨液量算出所述使用后研磨液中的Al浓度的工序,
所述盐以按照所述Al浓度比计为摩尔当量以下的量添加。
6.权利要求1~5中任一项权利要求所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述得到再生研磨液的工序包括:过滤所述反应后研磨液的工序。
7.根据权利要求1~6中任一项权利要求所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述得到再生研磨液的工序包括:在所述反应后研磨液中投入凝聚剂、使凝固物沉淀的工序。
8.根据权利要求7所述的玻璃研磨液的再生方法,其特征在于,所述凝聚剂为非离子系物质。
9.一种玻璃研磨装置,其特征在于,具有:
贮存部,用于贮存研磨液;
研磨部,使含Al玻璃与所述研磨液接触、并将接触后的使用后研磨液返送到所述贮存部;
金属盐罐,与所述贮存部连通、贮存用于去除所述使用后研磨液中的溶解Al的金属盐;
固液分离部,对从所述贮存部得到的反应后研磨液进行固液分离;和,
返送配管,使所述固液分离部与所述贮存部连通。
10.一种玻璃研磨装置,其特征在于,具有:
贮存部,用于贮存研磨液;
研磨部,使含Al玻璃与所述研磨液接触、并将接触后的使用后研磨液返送到所述贮存部;
反应槽,所述贮存部中的所述使用后研磨液的至少一部分被移送到该反应槽;
金属盐罐,与所述反应槽连通、贮存用于去除所述使用后研磨液中的溶解Al的金属盐;
固液分离部,对从所述反应槽得到的反应后研磨液进行固液分离;
再生研磨液罐,与所述固液分离部连通;
返送配管,使所述再生研磨液罐与所述贮存部连通;和,
控制部,基于下述信息算出投入到所述反应槽中的金属盐量,所述信息包括:移送到所述反应槽中的研磨液量、研磨速率、所述玻璃中的Al含量、研磨量和从所述再生研磨液罐供给至所述贮存部的再生研磨液量。
11.根据权利要求9或10的任一项权利要求所述的玻璃研磨装置,其特征在于,还具有将新液供给至所述贮存部的新液供给部,所述信息中包括新液供给量。
12.根据权利要求9~11中任一项权利要求所述的玻璃研磨装置,其特征在于,所述固液分离部包括:与凝聚剂添加部连接的沉淀槽,所述反应后研磨液被移送到该沉淀槽;和过滤所述沉淀槽的上清液的过滤器。
13.根据权利要求9~12中任一项权利要求所述的玻璃研磨装置,其特征在于,所述研磨部具有将所述研磨液散布到所述含Al玻璃的喷淋部。
14.根据权利要求9~12中任一项权利要求所述的玻璃研磨装置,其特征在于,所述研磨部具有使所述含Al玻璃浸渍到所述研磨液中的浸渍部。
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