JP2024042397A - 研磨剤スラリーの再生方法及び研磨剤スラリーの再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、使用済み研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分の除去率を向上させた研磨剤スラリーの再生方法等を提供することである。
【解決手段】本発明の研磨剤スラリーの再生方法は、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生方法であって、少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収する工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる工程と、分散させた前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる工程と、前記研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、研磨剤スラリーの再生方法及び研磨剤スラリーの再生システムに関する。より詳しくは、使用済み研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分の除去率を向上させた研磨剤スラリーの再生方法等に関する。

ガラスの精密研磨加工や、半導体製造の化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）加工において、酸化セリウムなどの希土類酸化物が研磨剤（「研磨材」又は「砥粒」ともいう。）として使用されている。光学ガラス、スマートフォンのカバーガラス、車載用ディスプレイのカバーガラス等の多様な製品の仕上げ工程や、半導体のシリコン酸化膜等のＣＭＰ加工において、酸化セリウムを用いた研磨加工が実施されている。

ガラスの研磨加工、又は半導体のＣＭＰ加工において、酸化セリウムは、一般的に酸化セリウムの微粒子を水等に分散させたスラリーとして研磨機に供給する。そして、研磨布やブラシ等をガラスに押し当てて、圧力を加えながら相対運動させることで研磨加工をする。

ＣＭＰ加工においては、酸化セリウムを含有する砥粒と被研磨物が接触したときに、物理的な力に加えて、化学的な作用を生じさせることで、優れた研磨性能が得られる。このため、ＣＭＰ加工を行う上では、砥粒がスラリーの中で凝集せずに、安定に分散していることが重要である。また、砥粒が研磨剤スラリー中で凝集し粗大な粒子となると、研磨加工により、被研磨物に傷等の欠陥を発生させる可能性が高まる。そのため、加工品質の観点からも砥粒を研磨剤スラリー中で安定に分散させることが重要である。

ケイ素を主成分とする被研磨物（ガラス等）のＣＭＰ加工においては、一般的に酸化セリウムが用いられる。酸化セリウムは、産出される地域が世界的に見ても遍在しており、また、酸化セリウムを含む鉱物から酸化セリウムを抽出するプロセスは環境負荷が高い。そのため、酸化セリウムの利用にあたっては、貴重な資源を有効に利用することが強く望まれている。

酸化セリウムを有効に利用する方法として、ＣＭＰ加工に用いられた酸化セリウム研磨剤スラリーから酸化セリウム研磨剤を回収して再生利用する方法が知られている。

例えば、特許文献１では、ガラス基板を研磨して生じた酸化セリウムを主成分とする廃研磨材から酸化セリウムを回収する方法が開示されている。詳しくは、（ｉ）ｐＨ１２以上のアルカリ金属水酸化物で、廃研磨材を希釈する工程、（ii）酸化セリウムを主成分とする沈殿物を生成させ、上澄み液を除去する工程、（iii）沈殿物を弱酸性～中性にする工程、（iv）沈殿物を、有機溶媒を用いて洗浄する工程、及び（ｖ）沈殿物を乾燥・粉砕する工程、を有することにより、酸化セリウムを回収する方法が開示されている。

しかしながら、近年、ガラスにおいては、光学的な、また、物理的な機能、性質等を高めるために、母材となる物質（例えばケイ素）の他に、多様な金属等が添加されることが増加している。加えて、酸化セリウムの利用効率（酸化セリウム研磨剤の質量当たりの、加工するガラスの質量）を高める観点から、酸化セリウムの研磨剤粒子を廃棄するまでの間に、研磨加工をなるべく長時間にわたって実施することが多くなってきている。

これにより、使用済み研磨剤スラリーに含まれるガラス成分の含有量が、増加している。その結果、ガラスから溶出した金属等の成分の含有量や、必要に応じて研磨剤スラリーに添加される成分の含有量が増加し、使用済み研磨剤スラリーにおける金属イオンの含有量が増加している。

金属イオンを多く含む使用済み研磨剤スラリー中では、ガラス成分自体がゲル化したような構造をとりやすい。また、研磨剤粒子とガラス成分が凝集体を形成しやすい。そのため、従来公知の技術を適用しても、研磨剤粒子とガラス成分とを効率よく分離することが難しく、研磨剤を回収して再生利用する方法については、更なる改良が求められている。

特開２０１５－１６３４３０号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、使用済み研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分の除去率を向上させた研磨剤スラリーの再生方法及び研磨剤スラリーの再生システムを提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、使用済み研磨剤スラリーを回収し、溶解している金属イオンを不活性化させ、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散、分離させ、研磨剤スラリーを再生することにより、研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分の除去率が向上することを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

１．研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生方法であって、
少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収する工程と、
前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる工程と、
前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる工程と、
分散させた前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる工程と、
前記研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する工程と、を有する
ことを特徴とする研磨剤スラリーの再生方法。

２．前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを、錯体を形成することにより不活性化させる
ことを特徴とする第１項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

３．前記使用済み研磨剤スラリーにキレート剤を添加することにより、前記錯体が形成される
ことを特徴とする第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

４．前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、酒石酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン又はこれらの塩を含有する
ことを特徴とする第３項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

５．前記キレート剤の添加量が、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解する金属イオンの全モル量に対して、０．２～５０．０モル当量の範囲内である
ことを特徴とする第３項又は第４項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

６．前記キレート剤の添加量が、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンの全モル量に対して、０．５～１０．０モル当量の範囲内である
ことを特徴とする第３項又は第４項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

７．前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を、超音波照射、機械的撹拌又は加圧により分散させる
ことを特徴とする第１項又は第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

８．前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内である
ことを特徴とする第１項又は第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

９．前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーにｐＨ調整剤を添加することにより、前記使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値を、５～１１の範囲内とする
ことを特徴とする第１項又は第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

１０．前記ｐＨ調整剤が、無機酸、カルボン酸、アミン塩基又は水酸化物である
ことを特徴とする第９項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

１１．前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーに分散剤を添加する
ことを特徴とする第１項又は第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

１２．前記分散剤が、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤又は水溶性両性分散剤である
ことを特徴とする第１１項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

１３．前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる
ことを特徴とする第１項又は第２項に記載の研磨剤スラリーの再生方法。

１４．研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生システムであって、
少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収するタンクを有する回収工程部と、
前記使用済み研磨剤スラリーに金属イオンを不活性化させる成分を供給するタンクを有する不活性化工程部と、
前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる装置を有する分散工程部と、
前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる装置を有する分離工程部と、
再生研磨剤スラリーに含有される成分を供給するタンクを有する調製工程部と、を有する
ことを特徴とする研磨剤スラリーの再生システム。

１５．前記分散させる装置が、超音波を照射する手段、機械的に撹拌する手段又は加圧する手段を有する
ことを特徴とする第１４項に記載の研磨剤スラリーの再生システム。

１６．前記分散させる装置が、ホモジナイザーである
ことを特徴とする第１５項に記載の研磨剤スラリーの再生システム。

１７．前記分離させる装置が、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる手段を有する
ことを特徴とする第１４項又は第１５項に記載の研磨剤スラリーの再生システム。

本発明の上記手段により、使用済み研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分の除去率を向上させた研磨剤スラリーの再生方法及び研磨剤スラリーの再生システムを提供することができる。

本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。

使用済み研磨剤スラリーから研磨剤を効率よく回収するためには、使用済み研磨剤スラリーにおいて、研磨剤成分とその他の成分を高精度で分離する必要がある。使用済み研磨剤スラリー中においては、研磨剤成分は粒子として存在しており、他の成分よりも比較的大きい。そのため、研磨剤粒子を、使用済み研磨剤スラリー中において均一に分散させ、その後、研磨剤粒子のみを沈降させて分離させることにより、研磨剤を効率よく回収できる。

しかし、実際には、研磨機から排出される使用済み研磨剤スラリーは、ある程度の粘度を有しているため、使用済み研磨剤スラリー中において、研磨剤粒子を均一に分散させることが難しい。また、使用済み研磨剤スラリー中において、研磨剤粒子と被研磨物の構成成分が凝集しやすく、研磨剤粒子のみを沈降させて分離させることが難しい。

これは、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤粒子、被研磨物の構成成分、及び金属イオンが作用することが原因であると考えられる。詳しくは、金属イオンの存在下で、被研磨物の構成成分がゲル化したような構造をとりやすくなり、使用済み研磨剤スラリーの粘度が上昇する。また、研磨剤粒子と被研磨物の構成成分が凝集しやすくなり、研磨剤粒子と被研磨物の構成成分を分離させることが難しくなると考えられる。

使用済み研磨剤スラリーに含有される金属イオンとしては、被研磨物の構成成分から溶出した金属イオン、添加剤等に由来する金属イオン等が挙げられる。また、その他に、研磨加工の過程で混入する金属イオン等が考えられる。

本発明においては、使用済み研磨剤スラリーに含有されるこれらの金属イオンを不活性化させることにより、研磨剤粒子や被研磨物の構成成分との作用を抑制し、また、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散させることにより、研磨剤を効率よく回収できると考えられる。

研磨剤スラリーの再生方法の基本的な工程フローの一例を示す模式図 工程フローの一例を示す模式図 工程フローの一例を示す模式図

本発明の研磨剤スラリーの再生方法は、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生方法であって、少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収する工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる工程と、分散させた前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる工程と、前記研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する工程と、を有することを特徴とする。
この特徴は、下記実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。

本発明の実施形態としては、金属イオンを十分に不活性化できる観点から、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを、錯体を形成することにより不活性化させることが好ましい。

本発明の実施形態としては、形成される錯体の安定性が高い観点から、使用済み研磨剤スラリーにキレート剤を添加することにより、錯体が形成されることが好ましい。また、キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、酒石酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン又はこれらの塩を含有することが好ましい。

本発明の実施形態としては、金属イオンを十分に不活性化でき、かつ研磨剤成分と被研磨物の構成成分の凝集を抑制できる観点から、キレート剤の添加量が、使用済み研磨剤スラリーに溶解する金属イオンの全モル量に対して、０．２～５０．０モル当量の範囲内であることが好ましく、０．５～１０．０モル当量の範囲内であることがより好ましい。

本発明の実施形態としては、分散性が高い観点から、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を、超音波照射、機械的撹拌又は加圧により分散させることが好ましい。

本発明の実施形態としては、分散性が高い観点から、分散させる工程において、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内であることが好ましい。また、使用済み研磨剤スラリーにｐＨ調整剤を添加することにより、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値を、５～１１の範囲内とすることが好ましく、ｐＨ調整剤が、無機酸、カルボン酸、アミン塩基又は水酸化物であることがより好ましい。

本発明の実施形態としては、分散性が高い観点から、分散させる工程において、使用済み研磨剤スラリーに分散剤を添加することが好ましく、分散剤が、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤又は水溶性両性分散剤であることがより好ましい。

本発明の実施形態としては、分離性が高い観点から、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させることが好ましい。

本発明の研磨剤スラリーの再生システムは、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生システムであって、少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収するタンクを有する回収工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに金属イオンを不活性化させる成分を供給するタンクを有する不活性化工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる装置を有する分散工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる装置を有する分離工程部と、再生研磨剤スラリーに含有される成分を供給するタンクを有する調製工程部と、を有することを特徴とする。

本発明の実施形態としては、分散性が高い観点から、分散させる装置が、超音波を照射する手段、機械的に撹拌する手段又は加圧する手段を有することが好ましく、ホモジナイザーであることがより好ましい。

本発明の実施形態としては、分離性が高い観点から、分離させる装置が、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる手段を有することが好ましい。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

１．研磨剤スラリーの再生方法の概要
本発明の研磨剤スラリーの再生方法は、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生方法であって、少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収する工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる工程と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる工程と、分散させた前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる工程と、前記研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する工程と、を有することを特徴とする。

本発明において、「研磨剤（「研磨材」又は「砥粒」ともいう。）」とは、被研磨物を研磨するために使用する微粒子又はその集合体（粉末）をいう。具体例及びその詳細については後述する。
「研磨剤スラリー」とは、液体中に少なくとも研磨剤粒子が懸濁している混合物をいう。
また、本発明において、「未使用研磨剤スラリー」とは、新たに調製された研磨剤スラリーのことをいう。「使用済み研磨剤スラリー」とは、未使用研磨剤スラリー又は再生研磨剤スラリーを用いて研磨加工した後、回収される研磨剤スラリーのことをいう。「再生研磨剤スラリー」とは、使用済み研磨剤スラリーを再生して調製された研磨剤スラリーのことをいう。

本発明において、未使用研磨剤スラリー又は再生研磨剤スラリー（以下、「未使用又は再生研磨剤スラリー」ともいう。）を用いて、研磨加工する（研磨工程）。その後、研磨機から排出される使用済み研磨剤スラリーを回収し（スラリー回収工程）、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させ（不活性化処理工程）、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散させる（分散工程）。そして、分散させた研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分離させ（分離工程）、研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する（スラリー再生工程）。
なお、本発明では、特に、不活性化処理工程及び分散工程を有することにより、被研磨物の構成成分の除去率が向上すると考えられる。

本発明の研磨剤スラリーの再生方法について、主に工程フローに沿って説明する。ただし、これは一例であって、本発明はこの説明に限定されるものではない。

２．研磨剤スラリーの再生方法の各工程
図１は、本実施形態の研磨剤スラリーの再生方法に係る基本的な工程フローの一例を示す模式図である。

（１）研磨工程
研磨工程では、研磨剤を含有する研磨剤スラリーを用いて、被研磨物を研磨する。

（１．１）研磨剤
本発明において、「研磨剤（「研磨材」又は「砥粒」ともいう。）」とは、被研磨物を研磨するために使用する微粒子又はその集合体（粉末）のことをいう。モース硬度８超の無機微粒子の集合体（粉末）であることが好ましい。

なお、狭義では、被研磨物を研磨する機能を有する成分のみで構成される微粒子又はその集合体（粉体）のことをいう（例えば、高純度の酸化セリウムなど。）。また、広義では、被研磨物を研磨する機能を有する成分と、その他の成分で構成される微粒子又はその集合体（粉体）のことをいう（例えば、バストネサイトなど）。

一般的に、光学ガラスや半導体基板等の研磨剤としては、ベンガラ（αＦｅ_２Ｏ_３）、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、コロイダルシリカ等の無機微粒子であることが好ましい。実用的には、研磨剤微粒子を水や油に分散させてスラリー状にしたものが用いられる。

本発明においては、化学機械研磨（ＣＭＰ）加工に適用が可能な、酸化セリウムを主成分とする研磨剤を用いることが好ましい。化学機械研磨（ＣＭＰ）加工では、物理的な作用と化学的な作用の両方で研磨を行う。これにより、半導体基板の表面やガラスの研磨加工において、高精度に平坦性を維持しつつ、十分な加工速度を得ることができる。

また、前述のとおり、酸化セリウムは貴重な資源であるため、酸化セリウムを主成分とする研磨剤を用い、本発明を適用することにより、酸化セリウムをより有効に利用できる。

なお、ここでの「研磨剤の主成分」とは、研磨剤粒子を構成する成分として含有される化合物種又は元素種のうち、含有量が最も多い成分のことをいう。

研磨剤として使用される酸化セリウムとしては、酸化セリウムの含有量がほぼ１００質量％である高純度の酸化セリウム（例えば、シーアイ化成社製、テクノライズ社製、和光純薬社製等）や、バストネサイトが挙げられる。

バストネサイトは、純粋な酸化セリウムではなく、セリウム以外の希土類元素を多く含む鉱石を焼成した後、粉砕したものである。セリウム以外の希土類成分としては、ランタン、ネオジウム、プラセオジウム等が挙げられる。酸化物以外にフッ化物等が含有されていてもよい。

酸化セリウムの成分及び形状は、特に制限されないが、平均粒子径（Ｄ５０）が、数十ｎｍ～数μｍの範囲内であることが好ましい。
本発明に係る研磨剤は、一般的に研磨剤として市販されているものを使用できる。

本発明において、「研磨剤成分」とは、狭義では、被研磨物を研磨する機能を有する成分（化合物種又は元素種）そのもののことをいい、解離したイオンも含む。また、広義では、被研磨物を研磨する機能を有する成分とその他の成分で構成される粒子のことをいう。
例えば、研磨剤としてバストネサイトを用いた場合、バストネサイトの微粒子は酸化セリウム以外の成分（例えば、酸化ランタンなど）も含有するが、被研磨物を研磨する機能を有する酸化セリウムを含有するため、バストネサイトの微粒子は研磨剤成分に該当する。ただし、バストネサイトの微粒子から、一部溶解した酸化セリウム以外の成分は、研磨剤成分には該当しない。また、バストネサイトの微粒子が解砕し、酸化セリウムを含有しない微粒子が生じた場合、この微粒子は研磨剤成分には該当しない。

（１．２）被研磨物
本発明においては、被研磨物は、ケイ素を主成分とするものを用いるのが好ましい。ケイ素を主成分とする被研磨物を、酸化セリウムを主成分とする研磨剤で研磨することにより、物理的な作用と化学的な作用の両方で研磨できると考えられる。

なお、ここでの「被研磨物の主成分」とは、被研磨物を構成する成分として含有される化合物種又は元素種のうち、含有量が最も多い成分をいう。

本発明において、「被研磨物の構成成分」とは、被研磨物を構成する成分として含有される化合物種又は元素種のことをいう。なお、被研磨物を構成する化合物等から解離したイオンも含む。ただし、これは、被研磨物に由来するものに限られる。
例えば、一般的なガラスでは、ケイ酸（ＳｉＯ_２）の他、ソーダ灰（Ｎａ_２ＣＯ_３）や石灰（ＣａＯ）等が含有されることがある。ソーダ灰や石灰はケイ素を含まないが、ガラスを構成する成分であるため、「被研磨物の構成成分」に該当する。

ケイ素を主成分とする被研磨物としては、例えば、光学ガラス、情報記録媒体用ガラス基板、スマートフォンのカバーガラス及び車載用ディスプレイのカバーガラス、シリコンウェハー等が挙げられる。

（１．３）研磨工程
例えば、ガラス基板の研磨においては、研磨工程は、未使用又は再生研磨剤スラリーの調製工程、研磨加工工程及び洗浄工程を有していることが好ましい。
以下、一例として、ガラス基板を被研磨物とする研磨工程について説明する。
なお、再生研磨剤スラリーの調製工程については、後述する。

（１．３．１）未使用研磨剤スラリーの調製工程
未使用研磨剤スラリーは、研磨剤の粉体を、分散剤を用いて溶媒中に分散させて調製できる。また、必要に応じて、ｐＨ調整剤等を更に含有させてもよい。

研磨剤の含有量は、未使用研磨剤スラリーの全質量に対して、０．１～４０質量％の範囲内であることが好ましい。

研磨剤を溶媒に分散させる方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他、ホモジナイザー（超音波式、撹拌式、圧力式）、湿式ボールミル等を用いる方法が挙げられる。

未使用研磨剤スラリーは、分散剤を含有することにより、研磨剤粒子の凝集を防止できる。また、研磨剤粒子の凝集や沈降を防止するために、撹拌機等を用いて常時撹拌して分散状態を維持することが好ましい。具体的には、研磨機の横に未使用研磨剤スラリー用のタンクを設置し、撹拌機等を使用して常時未使用研磨剤スラリー中の分散状態を維持する。そして、供給用ポンプを使用して、研磨機に未使用研磨剤スラリーを循環供給することが好ましい。
なお、再生研磨剤スラリーについても、同様に、循環供給することが好ましい。

また、本発明においては、再生研磨剤スラリーを用いて、目的や用途の異なる新たな研磨剤スラリーを調製し、未使用研磨剤スラリーとすることができる。
例えば、石英ガラスの研磨加工に用いた使用済み研磨剤スラリーを回収し、本発明を用いて、石英ガラス研磨用の再生研磨剤スラリーを調製する。そして、これに異なる添加剤を添加して、アルミノシリケートガラス研磨用の未使用研磨剤スラリーとすることができる。さらに、これを、アルミノシリケートガラスの研磨加工に用いた後回収し、本発明を用いて、アルミノシリケートガラス研磨用の再生研磨剤スラリーを調製することができる。

このように、再生研磨剤スラリーを用いて、目的や用途の異なる新たな研磨剤スラリーを調製し、未使用研磨剤スラリーとする場合としては、被研磨物が異なる場合が挙げられる。また、同じ製品の研磨加工において、粗研磨や精密研磨のように複数の研磨工程を有する場合が挙げられる。

（１．３．１．１）溶媒
溶媒は、研磨剤、分散剤、ｐＨ調整剤等を溶解又は分散させる溶媒であれば、特に制限されない。
溶媒としては、例えば、水、アルコール、酢酸、アセトン、これらの混合物等が挙げられる。中でも、水であることが好ましく、例えば、純水、蒸留水、脱イオン水、イオン交換水等が挙げられる。

（１．３．１．２）分散剤
分散剤としては、例えば、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤、水溶性両性分散剤等が挙げられる。また、ポリアクリル酸アンモニウム、アクリル酸アミドとアクリル酸アンモニウムとの共重合体、ポリアクリル酸マレイン酸共重合体等の分散剤を用いてもよい。

また、共重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子分散剤の少なくとも一種類と、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤又は水溶性両性分散剤から選ばれる少なくとも一種と、を含む二種以上の分散剤を併用してもよい。

中でも、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤又は水溶性両性分散剤であることが好ましい。これらを用いることにより、分散剤の含有量を、電気伝導率の値を指標に計測でき、制御できる。

また、半導体素子の製造に係る研磨に使用する場合、分散剤中のナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオンの含有量は、未使用研磨剤スラリーの全質量に対して、１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。

水溶性陰イオン性分散剤としては、例えば、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリカルボン酸型高分子分散剤等が挙げられる。

ポリカルボン酸型高分子分散剤としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和二重結合を有するカルボン酸単量体の重合体、不飽和二重結合を有するカルボン酸単量体と他の不飽和二重結合を有する単量体との共重合体、これらのナトリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。

水溶性陽イオン性分散剤としては、例えば、第一～第三脂肪族アミン、四級アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモニウムアルキルピリジニウム、２－アルキル－１－アルキル－１－ヒドロキシエチルイミダゾリニウム、Ｎ，Ｎ－ジアルキルモルホリニウム、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミド、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物の第四級アンモニウム、これらの塩等が挙げられる。

水溶性両性分散剤としては、ベタイン性分散剤であることが好ましい。ベタイン性分散剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－アルキル－Ｎ－カルボキシメチルアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリアルキル－Ｎ－スルホアルキレンアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ－ジアルキル－Ｎ，Ｎ－ビスポリオキシエチレンアンモニウム硫酸エステルベタイン、２－アルキル－１－カルボキシメチル－１－ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどのベタイン類や、Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩などのアミノカルボン酸類等が挙げられる。

分散剤の含有量は、酸化セリウムの全質量に対して、０．０１～５．０質量％の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、未使用研磨剤スラリー中の研磨剤粒子の分散性を向上でき、沈降を防止できる。また、研磨傷を抑制できる。

分散剤の分子量は、１００～５００００の範囲内であることが好ましく、１０００～１００００の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であることにより、未使用研磨剤スラリーの粘度の上昇を抑制し、研磨剤粒子の分散安定性を向上できる。

（１．３．１．３）ｐＨ調整剤
ｐＨ調整剤としては、特に制限されないが、酸としては、無機酸又はカルボン酸であることが好ましく、塩基としては、アミン塩基又は水酸化物であることが好ましい。
ただし、半導体分野において用いられるシリコン酸化膜等を被研磨物とする場合、金属元素を含有しないｐＨ調整剤であることが好ましい。

なお、ｐＨ値は、例えばラコムテスター卓上型ｐＨメーター「ｐＨ１５００」（アズワン株式会社製）を用いて測定できる。

（１．３．２）研磨加工工程及び洗浄工程
図１において、研磨機１は、研磨布Ｆを貼付した研磨定盤２を有しており、この研磨定盤２は回転可能である。なお、研磨布Ｆは、不織布、合成樹脂発泡体、合成皮革等から構成される。

研磨剤液４は、未使用又は再生研磨剤スラリーであってもよいし、既に研磨加工に使用され、かつ廃棄の基準に達しない研磨剤スラリーであってもよいし、これらが混合した状態の研磨剤スラリーであってもよい。

研磨時、被研磨物３を所定の押圧力で研磨定盤２に押し付けながら、研磨定盤２を回転させる。同時にスラリーノズル５から、ポンプを介して研磨剤液４を供給する。研磨剤液４は、流路６を通じてスラリー槽Ｔ_１（研磨剤スラリー供給タンク）に貯留される。このようにして、研磨剤液４は、研磨機１とスラリー槽Ｔ_１との間を繰り返し循環する。

研磨された直後の被研磨物３及び研磨機１には、大量の研磨剤が付着している。そのため、図１で示すように、研磨した後に洗浄水７を供給し、被研磨物３及び研磨機１に付着した研磨剤の洗浄が行われる。

被研磨物３及び研磨機１を洗浄するための洗浄水７は、洗浄水貯蔵槽Ｔ_２に貯留されており、洗浄水噴射ノズル８より、洗浄水７を研磨部に吹き付けて洗浄を行う。これにより研磨剤が含まれた洗浄液１０は、ポンプを介し、流路９を通じて、洗浄液貯蔵槽Ｔ_３に貯留される。このとき、研磨剤を含む洗浄液１０は系外に排出される。
洗浄液貯蔵槽Ｔ_３は、洗浄液１０（洗浄で使用された後の洗浄水）を貯留するための槽であり、沈降や凝集を防止するため、常時撹拌羽根によって撹拌されている。

なお、スラリー槽Ｔ_１に貯留され、循環して使用された研磨剤液４と、洗浄液貯蔵槽Ｔ_３に貯留された研磨剤を含む洗浄液１０は、共に、研磨剤成分と、研磨により削り取られた被研磨物３の構成成分を含有した状態となっている。

未使用又は再生研磨剤スラリーにおける研磨剤の含有量は、未使用又は再生研磨剤スラリーの全質量に対して、０．１～４０質量％の範囲内であることが好ましい。
一方、洗浄工程により、一定量の研磨剤が系外に排出されるため、系内の研磨剤は減少する。この減少分を補うために、スラリー槽Ｔ_１に対して、研磨剤を追加してもよい。追加は、一回の加工毎に行ってもよいし、一定回数の加工毎に行ってもよい。研磨剤は、溶媒に対して十分に分散された状態で供給されることが好ましい。

（２）スラリー回収工程
スラリー回収工程では、研磨機から排出される使用済み研磨剤スラリーを回収する。

図１において、研磨剤液４と、研磨剤を含む洗浄液１０は、両者の混合液又はそれぞれ個別の液として、回収される。なお、研磨剤液４は繰り返し使用され、その後、廃棄の基準に達すると回収されることが好ましい。

なお、本発明において、「使用済み研磨剤スラリー」とは、未使用又は再生研磨剤スラリーを用いて研磨加工した後、回収される研磨剤スラリーのことをいう。具体的には、研磨機１、スラリー槽Ｔ_１及び洗浄液貯蔵槽Ｔ_３で構成される系から外部に排出される研磨剤スラリーのことをいう。

使用済み研磨剤スラリーは、主に、使用済み研磨剤スラリーａ（ライフエンドスラリー）と、使用済み研磨剤スラリーｂ（リンススラリー）から構成される。

使用済み研磨剤スラリーａは、スラリー槽Ｔ_１に貯留され、研磨加工において一定回数使用された後、廃棄の基準に達し廃棄された研磨剤スラリーである。なお、廃棄の基準は、例えば、被研磨物の総研磨量等、必要に応じて適宜選択できる。

使用済み研磨剤スラリーａの特徴としては、未使用又は再生研磨剤スラリーと比較して、被研磨物の濃度が高いことが挙げられる。

また、使用済み研磨剤スラリーｂは、洗浄工程で排出された研磨剤を含む洗浄液であり、研磨剤を含むスラリーとして回収される。

使用済み研磨剤スラリーｂの特徴としては、以下の二点が挙げられる。
１）洗浄工程で排出された研磨剤スラリーであるため、洗浄水が大量に流入しており、使用済み研磨剤スラリーａと比較して、研磨剤の濃度が低いこと。
２）研磨布等に付着した被研磨物の一部が流入していること。

それぞれ個別の液として回収する場合、使用済み研磨剤スラリーａは、スラリー槽Ｔ_１から流路１２ａを通じて回収される。また、使用済み研磨剤スラリーｂは、洗浄液貯蔵槽Ｔ_３から流路１２ｂを通じて回収される。また、両者の混合液として回収する場合、スラリー槽Ｔ_１及び洗浄液貯蔵槽Ｔ_３から流路１１を通じて回収する。
本発明は、使用済み研磨剤スラリーａ及びｂの両方に適用することが好ましいが、どちらか一方にのみ適用してもよい。

（３）異物除去工程
本発明の研磨剤スラリーの再生方法では、異物除去工程（不図示）を更に有することが好ましい。
異物除去工程では、回収した使用済み研磨剤スラリーにおいて、粗大異物を予め除去する。

異物を除去する方法としては、特に制限されないが、孔径が２０～１００μｍの範囲内であるフィルターを単独で、又は孔径の異なるフィルターを多段にして（多段濾過）、濾過することが好ましい。多段濾過としては、例えば、２５μｍ径のフィルターと１０μｍ径のフィルターを組み合わせて連続して用いることが好ましい。

濾過で用いるフィルターとしては、特に制限されず、例えば、メンブレンフィルター、中空糸フィルター、金属フィルター、糸巻フィルター、セラミックフィルター、ロール型ポリプロピレン製フィルター等が挙げられる。

セラミックフィルターとしては、例えば、フランスＴＡＭＩ社製のセラミックフィルター、ノリタケ社製のセラミックフィルター、日本ガイシ社製のセラミックフィルター（例えば、「セラレック（登録商標）ＤＰＦ」、「セフィルト（登録商標）」等）、Ｐａｌｌ社製のセラミックフィルター等が挙げられる。

（４）不活性化処理工程
不活性化処理工程では、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる。

前述のとおり、使用済み研磨剤スラリーには、被研磨物の構成成分から溶出した金属イオン、添加剤等に由来する金属イオン、また、その他に、研磨加工の過程で混入する金属イオン等が溶解していると考えられる。そして、これらの金属イオンを不活性化させることにより、研磨剤を効率よく回収できると考えられる。

図２において、工程（Ａ－１）及び（Ａ－２）は、上記スラリー回収工程で回収された使用済み研磨剤スラリーにおいて、溶解している金属イオンを不活性化させる工程を説明する模式図である。

工程（Ａ－１）では、回収し、異物を除去した使用済み研磨剤スラリー（以下、「母液」ともいう。）１３を、撹拌機１５を備えた調製釜１４に投入する。なお、図２及び図３では、調製釜１４が、スラリー回収工程、不活性化処理工程、分散工程、分離工程及び再生工程でそれぞれ使用するタンクを兼ねる例を示している。

次いで、工程（Ａ－２）では、撹拌しながら、使用済み研磨剤スラリー１３に、不活性化成分供給タンク１６ａから金属イオンを不活性化させる成分を添加する。このとき、必要に応じて水を添加してもよい。水としては、蒸留水、精製水、イオン交換水、純水等を用いることができるが、イオン成分の含有量を極力低減した純水であることが好ましい。

使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンとしては、例えば、Ａｌ^３＋、Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋等が挙げられる。

使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンの種類及び含有量は、下記の方法で測定できる。なお、下記の方法により、研磨剤成分及び被研磨物の構成成分の含有量についても、それぞれ測定できる。

＜ＩＣＰ発光分光プラズマによる成分分析＞
１．サンプルＡの調製
（ａ）試料（使用済み研磨剤スラリー）をスターラーなどで撹拌しながら、そのうち１ｍＬを採取する。
（ｂ）原子吸光用フッ化水素酸を５ｍＬ加える。
（ｃ）超音波分散してシリカを溶出させる。
（ｄ）室温で３０分静置する。
（ｅ）超純水を加えて、総量を５０ｍＬとする。
以上の手順に従って調製した検体液を、サンプルＡと称する。

２．各成分の定量
（ａ）サンプルＡをメンブレンフィルター（親水性ＰＴＦＥ）で濾過する。
（ｂ）濾液を、誘導結合プラズマ発光分光分析装置「ＩＣＰ－ＡＥＳ」（エスアイアイナノテクノロジー株式会社製）を用いて、発光線（スペクトル）を測定する。
（ｃ）標準添加法の検量線法により、成分元素の種類及び含有量を算出する。

本発明において、「金属イオンを不活性化させる」とは、金属イオンを、研磨剤成分や被研磨物の構成成分と相互作用しない形態に変化させ、ゲル化や凝集を防止することをいう。

また、金属イオンを、研磨剤成分や被研磨剤の構成成分と作用しない形態に変化させるとは、具体的には、金属イオンが錯体を形成することが好ましい。

本発明において、「錯体」とは、一つの原子又はイオンを中心として、その周りにいくつかの他の原子、イオン、分子又は原子団（これらを「配位子」という。）が、方向性をもって立体的に結合してつくる一つの原子集団のことをいう。

錯体の中でも、中心の原子又はイオンが金属原子又はイオンである場合を、「金属錯体」といい、本発明においては、金属錯体を形成することが好ましい。

金属錯体において、金属原子又はイオンと配位子は、配位結合により結合していると考えられる。
なお、「配位結合」とは、結合を形成する二つの原子の一方からのみ結合電子が分子軌道に提供される化学結合のことをいう。

また、「キレート」とは、金属原子又はイオンと、複数の配位する部位をもつ配位子（多座配位子）との配位結合のことをいう。そして、このようにしてできる錯体を、「キレート錯体」という。本発明においては、キレート錯体を形成するために添加される添加剤を、「キレート剤」という。

一般的に、同程度の配位能を持つ単座配位子と多座配位子では、多座配位子の方が、より安定な錯体を形成しやすい。そのため、本発明に係る錯体は、キレート錯体であることがより好ましい。

キレート剤としては、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンとキレート錯体を形成するものであれば、特に制限されない。例えば、アミノカルボン酸系キレート剤、ホスホン酸系キレート剤、多価カルボン酸系キレート剤等が挙げられる。
また、キレート剤は、ｐＨ調整剤としての効果を有していてもよい。すなわち、後述の分散工程において、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内となるよう、キレート剤を選択してもよい。

アミノカルボン酸系キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＧ）、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＥＩＤＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン四酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、アスパラギン酸二酢酸（ＡＳＤＡ）、エチレンジアミンコハク酸（ＥＤＤＳ）、ヒドロキシイミノジコハク酸（ＨＩＤＳ）、イミノジコハク酸（ＩＤＳ）、これらの塩（ナトリウム塩等のアルカリ金属塩）等が挙げられる。

ホスホン酸系キレート剤としては、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、ニトリロトリスメチレンホスホン酸（ＮＴＭＰ）、ホスホノブタントリカルボン酸（ＰＢＴＣ）、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸（ＥＤＴＭＰ）、これらの塩（ナトリウム塩等のアルカリ金属塩）等が挙げられる。

多価カルボン酸系キレート剤としては、酢酸、アジピン酸、モノクロル酢酸、シュウ酸、コハク酸、オキシジコハク酸、カルボキシメチルコハク酸、カルボキシメチルオキシコハク酸、グリコール酸、ジグリコール酸、乳酸、酒石酸、カルボキシメチル酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸、及びこれらの塩（ナトリウム塩等のアルカリ金属塩）等が挙げられる。

これらのキレート剤は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

中でも、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンとキレート錯体を形成しやすい観点から、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン、クエン酸、酒石酸、又はこれらの塩であることが好ましい。

キレート剤の添加量は、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンの全モル量に対して、０．２～５０．０モル当量の範囲内であることが好ましく、０．５～１０．０モル当量の範囲内であることがより好ましい。

（５）分散工程
分散工程では、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散させる。
研磨剤成分と被研磨物の構成成分を十分に分散させることにより、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を十分に分離でき、研磨剤成分を効率よく回収できる。

図２において、工程（Ａ－３）及び（Ａ－４）は、上記不活性化処理工程で、金属イオンを不活性化させた使用済み研磨剤スラリーにおいて、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散させる工程を説明する模式図である。

工程（Ａ－３）では、必要に応じて、ｐＨ調整剤供給タンク１６ｂからｐＨ調整剤を添加することにより、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）１８のｐＨ値を調整することが好ましい。また、必要に応じて、分散剤供給タンク１６ｃから分散剤を添加することにより、分散性を向上させることが好ましい。
そして、撹拌機１５等の分散処理装置を用いて、研磨剤成分と被研磨物の構成成分とを分離しやすい程度にまで分散させる。

このようにして、工程（Ａ－４）では、研磨剤成分と被研磨物の構成成分が十分に分散された使用済み研磨剤スラリー（分散工程後）１９が得られる。

分散の方法は、特に制限されないが、超音波照射、機械的撹拌又は加圧により分散させることが好ましい。

超音波照射による分散では、使用済み研磨剤スラリーに超音波振動を与えることにより発生する真空の泡がスラリー中で弾け、その大きな衝撃によって、研磨剤成分と被研磨物の構成成分の凝集物を分散させる。

機械的撹拌による分散では、使用済み研磨剤スラリー中において、回転する羽根を高速で動かすことにより、研磨剤成分と被研磨物の構成成分の凝集物を分散させる。
加圧による分散では、使用済み研磨剤スラリーに高圧力をかけることにより、研磨剤成分と被研磨物の構成成分の凝集物を分散させる。

分散工程では、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内であることが好ましく、ｐＨ値を上記範囲内に調整する目的で、ｐＨ調整剤を添加してもよい。

また、分散工程では、分散剤を添加してもよい。
ｐＨ調整剤及び分散剤は、前述の未使用研磨剤スラリーの調製工程と同様のものを使用できる。

分散装置としては、特に制限されず、例えば、通常の撹拌機、ホモジナイザー（超音波式、撹拌式、圧力式）、湿式ボールミル等が挙げられる。

（６）分離工程
分離工程では、上記分散工程で分散させた研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分離させる。

図３において、工程（Ｂ－１）及び（Ｂ－２）は、上記分散工程で分散処理された使用済み研磨剤スラリーから、研磨剤を分離する工程を説明する模式図である。

分離工程は、自然沈降法、遠心分離法、塩を添加して沈降分離する凝集沈殿法、フィルター濾過法、又はｐＨ値を調整して沈降分離する凝集沈殿法を適宜用いることができる。中でも自然沈降法であることが好ましい。

上記分散工程で分散処理された使用済み研磨剤スラリー（分散工程後）１９は、次いで、図３の工程（Ｂ－１）にて、研磨剤成分と被研磨物の構成成分の密度差又は粒子径差を利用して、自然沈降法により分離することが好ましい。研磨剤成分を沈降させた後、上澄み液排出用配管２４及びポンプ２５により、被研磨物の構成成分が含まれる上澄み液２１を排出する。これにより、図３の工程（Ｂ－２）にて、被研磨物の構成成分から分離された研磨剤成分が濃縮され、濃縮研磨剤スラリー２０が得られる。

使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる方法としては、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿が挙げられる。

中でも、研磨剤成分の凝集体の内部に、被研磨物の構成成分が入り込みにくい観点から、自然沈降法を用いることが好ましい。ただし、酸化セリウムのような粒子径が比較的小さい研磨剤スラリーでは、意図的に凝集させて沈殿速度を速めることにより、分離工程にかかる時間を短縮できる。本発明においては、効果を阻害しない範囲で、凝集沈殿法又は遠心分離法を用いてもよい。以下、凝集沈殿法及び遠心分離法について説明する。

（６．１）凝集沈殿法
凝集沈殿法は、分散処理された研磨剤スラリーに、無機塩として二価のアルカリ土類金属塩又は一価のアルカリ金属塩を添加し、研磨剤成分を被研磨物の構成成分から分離し濃縮する方法である。

具体的には、分散工程後の使用済み研磨剤スラリーに対して、無機塩として二価のアルカリ土類金属塩を添加し、研磨剤成分を被研磨物の構成成分から分離し濃縮する。このとき、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値は、６．５以上１０．０未満の範囲内とすることが好ましい。

これにより、研磨剤成分のみを凝集沈殿させ、被研磨物の構成成分をほとんど上澄みに存在させることができ、凝集物を分離することができる。また、研磨剤成分と被研磨物の構成成分との分離、及び研磨剤スラリーの濃縮を同時に行うことができる。なお、以下、濃縮された研磨剤スラリーを「濃縮研磨剤スラリー」ともいう。
アルカリ土類金属塩は、使用済み研磨剤スラリーに含まれる研磨剤成分を、選択的に凝集沈殿させる凝集剤として用いる。

なお、ｐＨ値を調整するために用いるｐＨ調整剤は、前述のｐＨ調整剤と同じものを使用できる。

（二価のアルカリ土類金属塩）
本発明においては、研磨剤成分の凝集に用いる無機塩が、二価のアルカリ土類金属塩であることが好ましい。

二価のアルカリ土類金属塩としては、例えば、カルシウム塩、バリウム塩、ベリリウム塩、マグネシウム塩等が挙げられる。中でも、本発明の効果をより発現できる観点から、マグネシウム塩であることが好ましい。

マグネシウム塩としては、電解質として機能するものであれば制限されない。ただし、水への溶解性が高い観点から、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等であることが好ましい。溶液のｐＨ値の変動が小さく、沈殿した研磨剤成分及び廃液の処理が容易である観点から、塩化マグネシウム又は硫酸マグネシウムであることがより好ましい。

（二価のアルカリ土類金属塩の添加方法）
二価のアルカリ土類金属塩であるマグネシウム塩の添加方法を説明する。

ａ）マグネシウム塩の濃度
添加するマグネシウム塩は、粉体を、分散工程後の使用済み研磨剤スラリーに直接供給してもよい。また、水等の溶媒に溶解させてから、分散工程後の使用済み研磨剤スラリーに添加してもよい。ただし、使用済み研磨剤スラリーに均一に添加できる観点から、溶媒に溶解させてから、使用済み研磨剤スラリーに添加することが好ましい。

使用済み研磨剤スラリーに添加するマグネシウム塩の溶液の濃度は、０．５～５０質量％の範囲内であることが好ましい。系のｐＨ値の変動が小さく、被研磨物の構成成分との分離を効率よく行う観点から、１～１０質量％の範囲内であることがより好ましい。

ｂ）マグネシウム塩の添加温度
マグネシウム塩を添加する際の温度は、使用済み研磨剤スラリーが凍結する温度以上であって、９０℃までの範囲内であれば、適宜選択することができる。ただし、被研磨物の構成成分との分離を効率よく行う観点から、１０～４０℃の範囲内であることが好ましく、１５～３５℃の範囲内であることがより好ましい。

ｃ）マグネシウム塩の添加速度
マグネシウム塩を添加する速度は、使用済み研磨剤スラリー中でのマグネシウムの濃度が、局所的に高くなることがなく、均一になるように調整することが好ましい。１分間当たりの添加量は、全添加量の２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。

ｄ）マグネシウム塩添加時のｐＨ値
使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、６．５以上、１０．０未満の範囲内で分離し濃縮することが好ましい。

ｅ）マグネシウム塩添加後の撹拌
マグネシウム塩を添加した後、少なくとも１０分以上撹拌を継続することが好ましく、３０分間以上撹拌を継続することがより好ましい。マグネシウム塩を添加すると同時に研磨剤成分の凝集が開始されるが、撹拌状態を維持することにより凝集状態が系全体で均一となる。そして、凝集物の粒度分布が狭くなり、その後の分離が容易となる。

濃縮は、研磨剤成分の濃度が、０．１～４０質量％の範囲内となるように行うことが好ましい。
研磨剤成分の濃度を０．１質量％以上とすることにより、高い研磨性能を有する再生研磨剤スラリーを得ることができる。また、４０質量％以下とすることにより、フィルターに詰まることなく適度な濃度の再生研磨剤スラリーを得ることができる。

（６．２）遠心分離法
遠心分離法は、分散処理された研磨剤スラリーに、十分な遠心力を作用させ、研磨剤成分を被研磨物の構成成分から分離し濃縮する方法である。

具体的には、分散工程後の使用済み研磨剤スラリーを遠沈管（チューブ）に充填した後、遠沈管をロータに設置する。そして、例えば、遠心力１０００Ｇで１分間回転させた後、ロータから遠沈管を取出し、遠沈管内の沈降物と上澄み液を分離する。

遠心分離を行う装置としては、例えば、チューブが所定の角度で配置されてなるアングルロータ、チューブの角度が可変であり遠心分離中にチューブが水平又はほぼ水平になるスイングロータ等が挙げられる。

（７）再生工程
再生工程では、研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する。

上記分離工程で分離された研磨剤成分を用いて、上記未使用研磨剤スラリーと同様の方法で研磨剤スラリーを再生できる。なお、得られる研磨剤スラリーを、「再生研磨剤スラリー」と称する。

図３において、工程（Ｂ－３）及び（Ｂ－４）は、上記分離工程で分離された研磨剤成分から、研磨剤スラリーを再生する工程を説明する模式図である。

図３の工程（Ｂ－３）において、分離工程によって分離濃縮された濃縮研磨剤スラリー２０に、必要に応じて、ｐＨ調整剤供給タンク１６ｂからｐＨ調整剤、分散剤供給タンク１６ｃから分散剤、水タンク（不図示）から水等を添加する（成分調整液２２）。これにより、成分調整を行い、再生研磨剤スラリー２３が得られる。

ここで、ｐＨ調整剤及び分散剤の添加は必須ではなく、省略できる。ただし、分離して濃縮した研磨剤成分を含む濃縮研磨剤スラリー２０には、被研磨物の構成成分、被研磨物の構成成分から溶出したイオン成分、研磨加工の過程で混入した金属イオン成分等が含有されている場合がある。このような場合には、これらと相互作用するｐＨ調整剤や分散剤を添加し、再生研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値を、６．０～１０．５の範囲内に調整することが好ましい。

再生工程では、さらに、再生研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分の粒子径分布を調整することが好ましい。

特に、マグネシウム塩等を用いて研磨剤成分を凝集して回収した場合は、凝集した研磨剤成分を解きほぐすため、再分散を行うことが好ましい。なお、再分散により、未使用研磨剤スラリーの調製時と同等の粒子径分布とすることがより好ましい。

凝集した研磨剤成分を再分散させる方法としては、分散機等を使用して、凝集した研磨剤成分を解砕する方法が挙げられる。分散機としては、ホモジナイザー（超音波式、撹拌式、圧力式）や、サンドミルやビーズミル等の媒体撹拌ミルが挙げられる。中でも、超音波式ホモジナイザーを用いることが好ましい。

超音波式ホモジナイザーとしては、例えば、株式会社エスエムテー、株式会社ギンセン、タイテック株式会社、ＢＲＡＮＳＯＮ株式会社、Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａ株式会社、株式会社日本精機製作所等から市販されており、「ＵＤＵ－１」、「ＵＨ－６００ＭＣ」（以上、株式会社エスエムテー製）、「ＧＳＤ６００ＣＶＰ」（株式会社ギンセン製）、「ＲＵＳ６００ＴＣＶＰ」（株式会社日本精機製作所製）等が挙げられる。超音波の周波数は、特に限定されない。

機械的撹拌及び超音波照射を同時並行で行う循環方式の装置としては、「ＵＤＵ－１」、「ＵＨ－６００ＭＣ」（株式会社エスエムテー製）、「ＧＳＤ６００ＲＣＶＰ」、「ＧＳＤ１２００ＲＣＶＰ」（以上、株式会社ギンセン製）、「ＲＵＳ６００ＴＣＶＰ」（株式会社日本精機製作所製）等が挙げられる。ただし、装置はこれらに限定されない。
以上のようにして、高品位な再生研磨剤スラリーを得ることができる。

３．研磨剤スラリーの再生システム
本発明の研磨剤スラリーの再生システムは、研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生システムであって、少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収するタンクを有する回収工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに金属イオンを不活性化させる成分を供給するタンクを有する不活性化工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる装置を有する分散工程部と、前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる装置を有する分離工程部と、再生研磨剤スラリーに含有される成分を供給するタンクを有する調製工程部と、を有することを特徴とする。

本発明の研磨剤スラリーの再生システムは、本発明の前記研磨剤スラリーの再生方法を実施するためのシステムであって、当該再生法の前記各工程を実施するための手段、装置等によって構成される。手段、装置等は、一つの装置内に一体化して備えていてもよいし、それぞれ分散配置されている形態でもよい。

使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を分散させる装置は、超音波を照射する手段、機械的に撹拌する手段又は加圧する手段を有することが好ましい。
このような装置としては、通常の撹拌機、ホモジナイザー（超音波式、撹拌式、圧力式）、湿式ボールミル等が挙げられる。中でも、コンタミネーション及び強度の観点から、ホモジナイザーであることが好ましい。

また、使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる装置は、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる手段を有することが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
また、下記実施例において、特記しない限り操作は室温（２５℃）で行われた。

１．使用済み研磨剤スラリーの調製
以下の製造工程に従って、使用済み研磨剤スラリーを調製した。

（１）未使用研磨剤スラリーの調製
純水に、分散剤として、アクリル酸マレイン酸共重合体を添加した後、５分間撹拌した。その後、撹拌しながら、酸化セリウム（Ｅ２１、三井金属株式会社製）を投入し、３０分間撹拌した後、超音波式ホモジナイザー（ＢＲＡＮＳＯＮ株式会社製）で分散させ、未使用研磨剤スラリー５０Ｌを調製した。
なお、酸化セリウムは、未使用研磨剤スラリーの全質量に対して、１０質量％となる量を添加し、分散剤は、酸化セリウムの全質量に対して、５質量％となる量を添加した。

その後、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を用いて、未使用研磨剤スラリーの２５℃換算のｐＨ値が、８．５となるように調整した。なお、ｐＨ値は、ラコムテスター卓上型ｐＨメーター「ｐＨ１５００」（アズワン株式会社製）を用いて測定した。

未使用研磨剤スラリーについて、コンパクト電気伝導率計「ＬＡＱＵＡｔｗｉｎ Ｂ－７７１」（株式会社堀場製作所製）を用いて、２５℃における電気伝導率を測定したところ、１．０ｍＳ/ｃｍであった。また、粒子径分布測定装置「ＬＡ－９５０Ｖ２」（株式会社堀場製作所製）を用いて、平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ、０．９６μｍであった。

２．研磨工程
下記の条件で、アルミノシリケートガラス基板の研磨加工を行った。なお、アルミノシリケートガラス基板は、酸化ケイ素を６０質量％含有、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物を１５質量％含有、酸化アルミニウム及びその他成分を２５質量％含有するものを使用した。

図１に記載の研磨工程において、両面研磨加工機を用いて、上記で調製した未使用研磨剤スラリーを研磨対象面に供給しながら、研磨対象面を研磨布で研磨した。なお、未使用研磨剤スラリーを５Ｌ／ｍｉｎの流量で循環供給させて研磨加工を行った。研磨対象物は、直径６５ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミノシリケートガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製の物を使用した。
研磨面に対する研磨時の圧力を、９．８ｋＰａ（１００ｇ／ｃｍ^２）、研磨試験機の回転速度を１００ｍｉｎ^－１（ｒｐｍ）に設定し、３０分間研磨加工を行った。なお、１パッチ１００枚のガラスをセットした。

研磨加工中に、適宜ｐＨ値を測定した。ｐＨ値が８．５を上回った場合は、ｐＨ値が７．０を下回らないようにしながら、硫酸水溶液を添加してｐＨを８．５以下になるように調整した。研磨終了後、廃棄の基準に達した使用済み研磨剤スラリーａと、研磨剤を含む洗浄液である使用済み研磨剤スラリーｂを回収し、これらを合わせて使用済み研磨剤スラリーとした。

回収した使用済み研磨剤スラリーにおいて、前述のＩＣＰ発光分光プラズマによる成分分析を行ったところ、ガラス成分の含有量は、使用済み研磨剤スラリーの全質量に対して、１０ｇ／Ｌであった。また、金属イオンとしては、アルミニウムイオン（Ａｌ^３＋）、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が検出され、これらの金属イオン合計のモル濃度は、１５．０ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）であった。

３．再生研磨剤スラリーの調製
〔再生研磨剤スラリー１の調製〕
回収した使用済み研磨剤スラリー１．０Ｌを、１００μｍのメッシュフィルターを用いて濾過し、粗大異物の除去を行った。

次いで、キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加した。キレート剤は、使用済み研磨剤スラリーに対して、モル濃度が１５．０ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）となる量を添加し、撹拌した。

その後、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）に、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した後、超音波式ホモジナイザー「ＵＰ４００Ｓ」（ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ社製）を用いて分散処理を行った。

超音波分散処理を行った後、使用済み研磨剤スラリー（分散工程後）を１時間静置し、自然沈降法により上澄みと沈降物に分離させ、上澄み液を排出して、沈降物を含む研磨剤スラリー（濃縮研磨剤スラリー）０．１Ｌを回収した。このようにして、ガラス成分の除去と、酸化セリウム成分の濃縮を行った。

得られた濃縮研磨剤スラリーに、分散剤としてアクリル酸マレイン酸共重合体、ｐＨ調整剤として酢酸水溶液を添加し、２５℃におけるｐＨ値が、８．５となるよう調整した。

その後、分散撹拌機を用いて、３０分間撹拌した後、超音波式ホモジナイザー（ＢＲＡＮＳＯＮ株式会社製）を用いて、沈降物を分散して解きほぐした。

分散終了後、１０μｍのデプスフィルターで濾過を行って、酸化セリウムを含有する再生研磨剤スラリー１を得た。

〔再生研磨剤スラリー２、３及び２４～２７の調製〕
再生研磨剤スラリー１の調製において、不活性化処理工程で添加するキレート剤の種類を表Ｉ又は表IIに記載のとおりに変更し、分散工程で添加するｐＨ調整剤の種類を表Ｉ又は表IIに記載のとおりに変更した以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー２、３及び２４～２７を調製した。

〔再生研磨剤スラリー４～１０の調製〕
再生研磨剤スラリー１の調製において、不活性化処理工程で添加するキレート剤の種類及び添加量を表Ｉに記載のとおりに変更した以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー４～１０を調製した。なお、添加量については、使用済み研磨剤スラリーに対して、キレート剤のモル濃度が表Ｉに記載の量となる量を添加した。

〔再生研磨剤スラリー１１～１７、１９及び２０の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、分散工程で添加するｐＨ調整剤の種類、及び分散工程での使用済み研磨剤スラリーのｐＨ値を表Ｉ又は表IIに記載のとおりに変更した以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー１１～１７、１９及び２０を調製した。

〔再生研磨剤スラリー１８の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、分散工程でｐＨ調整剤を添加しないとした以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー１８を調製した。

〔再生研磨剤スラリー２１～２３の調製〕
研磨工程において、適宜条件を変更したところ、回収した三種類の使用済み研磨剤スラリーにおいて、上記ＩＣＰ発光分光プラズマによる成分分析での金属イオン合計のモル濃度は、それぞれ７．０ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）、１０．０ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）、２０．０ｍＭ（ｍｍｏｌ／Ｌ）であった。
そして、再生研磨剤スラリー７の調製において、この三種類の使用済み研磨剤スラリーを用い、不活性化処理工程で添加するキレート剤の添加量を表IIに記載のとおりに変更した以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー２１～２３を調製した。なお、添加量については、使用済み研磨剤スラリーに対して、キレート剤のモル濃度が表IIに記載の量となる量を添加した。

〔再生研磨剤スラリー２８の調製〕
再生研磨剤スラリー１の調製において、不活性化処理工程でキレート剤を添加しないとした以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー２８を調製した。

〔再生研磨剤スラリー２９の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）に、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した。その後、分散剤としてポリアクリル酸（ＰＡＡ）を、使用済み研磨剤スラリーの全質量に対して、２．５質量％添加し、超音波式ホモジナイザー「ＵＰ４００Ｓ」（ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ社製）を用いて分散処理を行った以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー２９を調製した。

〔再生研磨剤スラリー３０～３３の調製〕
再生研磨剤スラリー２９の調製において、分散工程で添加する分散剤の種類を表IIに記載のとおりに変更した以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー３０～３３を調製した。

〔再生研磨剤スラリー３４の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）に、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した後、撹拌機「ＨＧ－２００」（アズワン社製）を用いて分散処理を行った以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー３４を調製した。

〔再生研磨剤スラリー３５の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）に、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した後、圧力式ホモジナイザー「ＬＡＢ１０００」（エスエムテー社製）を用いて分散処理を行った以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー３５を調製した。

〔再生研磨剤スラリー３６の調製〕
再生研磨剤スラリー７の調製において、使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）に、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を添加し、ｐＨ値を８．０に調整した後、分散処理を行わなかった以外は同様の方法で、再生研磨剤スラリー３６を調製した。

表Ｉ及び表IIに、各再生研磨剤スラリーの調製条件を示す。
表Ｉ及び表IIに記載の用語については、以下のとおりである。
「モル濃度比率」とは、金属イオンのモル濃度に対するキレート剤のモル濃度の比率（割合）を表す。
なお、「－」との記載は、添加しなかった、又は処理を行わなかったことを表す。

（キレート剤）
ＥＤＴＡ－２Ｎａ：エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
ＥＤＴＡ－４Ｎａ：エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム
ＥＤＴＡ－２Ｋ：エチレンジアミン四酢酸二カリウム
ＮＴＡ：ニトリロ三酢酸
ＨＥＧ：Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン

（ｐＨ調整剤）
ＮＨ_４ＯＨ：水酸化アンモニウム（アンモニア水）
Ｈ_２ＳＯ_４：硫酸水溶液
ＴＥＡ：トリエタノールアミン
ＮａＯＨ：水酸化ナトリウム水溶液
ＫＯＨ：水酸化カリウム水溶液

（分散剤）
ＰＡＡ：ポリアクリル酸（水溶性陰イオン性分散剤）
ＰＡＮａ：ポリアクリル酸ナトリウム（水溶性陰イオン性分散剤）
ＰＡＭＮａ：ポリアクリル酸マレイン酸ナトリウム（水溶性陰イオン性分散剤）
＊１：ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド（水溶性陽イオン性分散剤）
＊２：Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－アルキル－Ｎ－カルボキシメチルアンモニウムベタイン（水溶性両性分散剤）

４．評価
〔ガラス成分の除去率〕
回収した使用済み研磨剤スラリー及び調製した再生研磨剤スラリーについて、研磨剤成分（酸化セリウム）の濃度及び被研磨物の構成成分（ガラス成分）の濃度を、前述のＩＣＰ発光分光プラズマによる成分分析で測定した。
なお、使用済み研磨剤スラリーについては、回収された後、不活性化処理（キレート剤の添加）を行う前に、成分分析を行った。

そして、下記式より、被研磨物の構成成分（ガラス成分）の除去率Ｒ（％）を算出した。
（式） Ｒ（％）＝［１－｛（ａ÷ｂ）÷（ｃ÷ｄ）｝］×１００
ただし、各記号は、下記のとおりである。
Ｒ：ガラス成分の除去率（％）
ａ：再生研磨剤スラリーのガラス成分の濃度（ｇ／Ｌ）
ｂ：再生研磨剤スラリーの酸化セリウムの濃度（ｇ／Ｌ）
ｃ：使用済み研磨剤スラリーのガラス成分の濃度（ｇ／Ｌ）
ｄ：使用済み研磨剤スラリーの酸化セリウムの濃度（ｇ／Ｌ）

算出したガラス成分の除去率Ｒ（％）について、以下の基準で評価した。なお、Ａ以上（Ａ及びＡＡ）を合格とした。
Ｂ ：ガラス成分の除去率Ｒが、５０％未満である。
Ａ ：ガラス成分の除去率Ｒが、５０％以上、８０％未満である。
ＡＡ：ガラス成分の除去率Ｒが、８０％以上である。

表IIIに、各再生研磨剤スラリーのガラス成分の除去率Ｒ（％）及び評価を示す。

本発明の実施例と比較例から、本発明の研磨剤スラリーの再生方法は、使用済み研磨剤スラリーに含有される被研磨物の構成成分（ガラス成分）の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー４、５、９及び１０から、キレート剤の添加量が、使用済み研磨剤スラリーに溶解する金属イオンの全モル量に対して、０．２～５０．０モル当量の範囲内であることにより、ガラス成分の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー５、６、８及び９から、キレート剤の添加量が、使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンの全モル量に対して、０．５～１０．０モル当量の範囲内であることにより、更にガラス成分の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー７、３４及び３５から、使用済み研磨剤スラリーに含有される研磨剤成分と被研磨物の構成成分を、超音波照射、機械的撹拌又は加圧により分散させることにより、ガラス成分の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー１２、１３、１６及び１７から、分散させる工程（分散工程）において、使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内であることにより、ガラス成分の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー２、７、１１～１７、１９及び２０から、ｐＨ調整剤が、無機酸、カルボン酸、アミン塩基又は水酸化物であることにより、ガラス成分の除去率が向上することがわかる。

再生研磨剤スラリー７及び２９～３３から、分散させる工程（分散工程）において、使用済み研磨剤スラリーに分散剤を添加することにより、また、分散剤が、水溶性陰イオン性分散剤又は水溶性陽イオン性分散剤であることにより、ガラス成分の除去率が向上することがわかる。

１ 研磨機
２ 研磨定盤
３ 被研磨物
４ 研磨剤液
５ スラリーノズル
６ 流路
７ 洗浄水
８ 洗浄水噴射ノズル
９ 流路
１０ 研磨剤が含まれた洗浄液
１１ 流路
１２ａ 流路
１２ｂ 流路
１３ 使用済み研磨剤スラリー
１４ 調製釜
１５ 撹拌機
１６ａ 不活性化成分供給タンク
１６ｂ ｐＨ調整剤供給タンク
１６ｃ 分散剤供給タンク
１８ 使用済み研磨剤スラリー（不活性化処理工程後）
１９ 使用済み研磨剤スラリー（分散工程後）
２０ 濃縮研磨剤スラリー
２１ 上澄み液
２２ 成分調整液
２３ 再生研磨剤スラリー
２４ 上澄み液排出用配管
２５ ポンプ
Ｔ_１ スラリー槽
Ｔ_２ 洗浄水貯蔵槽
Ｔ_３ 洗浄液貯蔵槽

Claims (17)

1. 研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生方法であって、
   少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収する工程と、
   前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを不活性化させる工程と、
   前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる工程と、
   分散させた前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる工程と、
   前記研磨剤成分を含有する再生研磨剤スラリーを調製する工程と、を有する
   ことを特徴とする研磨剤スラリーの再生方法。
2. 前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンを、錯体を形成することにより不活性化させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
3. 前記使用済み研磨剤スラリーにキレート剤を添加することにより、前記錯体が形成される
   ことを特徴とする請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
4. 前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、酒石酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）グリシン又はこれらの塩を含有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
5. 前記キレート剤の添加量が、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解する金属イオンの全モル量に対して、０．２～５０．０モル当量の範囲内である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
6. 前記キレート剤の添加量が、前記使用済み研磨剤スラリーに溶解している金属イオンの全モル量に対して、０．５～１０．０モル当量の範囲内である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
7. 前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を、超音波照射、機械的撹拌又は加圧により分散させる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
8. 前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値が、５～１１の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
9. 前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーにｐＨ調整剤を添加することにより、前記使用済み研磨剤スラリーの２５℃におけるｐＨ値を、５～１１の範囲内とする
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
10. 前記ｐＨ調整剤が、無機酸、カルボン酸、アミン塩基又は水酸化物である
    ことを特徴とする請求項９に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
11. 前記分散させる工程において、前記使用済み研磨剤スラリーに分散剤を添加する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
12. 前記分散剤が、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤又は水溶性両性分散剤である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
13. 前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨剤スラリーの再生方法。
14. 研磨剤成分と被研磨物の構成成分を含有する使用済み研磨剤スラリーから、前記被研磨物の構成成分を除去して前記研磨剤成分を回収し、研磨剤スラリーを再生する研磨剤スラリーの再生システムであって、
    少なくとも、研磨機から排出される前記使用済み研磨剤スラリーを回収するタンクを有する回収工程部と、
    前記使用済み研磨剤スラリーに金属イオンを不活性化させる成分を供給するタンクを有する不活性化工程部と、
    前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分散させる装置を有する分散工程部と、
    前記使用済み研磨剤スラリーに含有される前記研磨剤成分と前記被研磨物の構成成分を分離させる装置を有する分離工程部と、
    再生研磨剤スラリーに含有される成分を供給するタンクを有する調製工程部と、を有する
    ことを特徴とする研磨剤スラリーの再生システム。
15. 前記分散させる装置が、超音波を照射する手段、機械的に撹拌する手段又は加圧する手段を有する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の研磨剤スラリーの再生システム。
16. 前記分散させる装置が、ホモジナイザーである
    ことを特徴とする請求項１５に記載の研磨剤スラリーの再生システム。
17. 前記分離させる装置が、自然沈降、遠心分離、塩を添加する凝集沈殿、フィルター濾過、又はｐＨ値を調整する凝集沈殿により分離させる手段を有する
    ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の研磨剤スラリーの再生システム。

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