[发明专利]研磨材料再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨材料再生方法，其用于从使用过的研磨材料浆料回收使用过的研磨材料，并将其作为再生研磨材料而再利用。

背景技术

作为在精加工工序中对光学玻璃或晶体振荡器进行精密研磨的研磨材料，目前使用以金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆、氧化铈等为代表的具有高硬度的微粒。

通常，在研磨材料的主构成元素中，包含由日本国内不出产的矿物得到的材料，一部分依赖进口资源，且大多材料价格昂贵。

这些研磨材料由于是硬度高的微粒，因此，是作为光学透镜、半导体硅基板及液晶屏幕玻璃板等电子部件相关的光学研磨材料而大量使用的重要资源，是强烈期望对其进行再利用的资源之一。另外，光学研磨用研磨材料以上述各化合物为主成分，有时还含有钠盐或铬盐等过渡金属元素、钇或镝等稀土元素的微粒，因此出于对环境的考虑，其单纯的废弃已被明令禁止。因此，强烈期望开发用于将研磨使用后的废液进行无公害化的处理技术。因此，对于含有使用过的研磨材料的光学研磨材料废液而言，在技术上对资源的再利用化或无公害化的对此成为重要问题。

通常，作为在各种产业领域中产生的含有悬浮微粒的废水的处理方法，目前是使用中和剂或无机凝聚剂、高分子凝聚剂等将悬浮微粒凝聚分离，然后处理水排放，凝聚分离得到的污泥通过焚烧等方法进行废弃处理。

另外，这些研磨材料通常大量使用于研磨工序中，因此，在废液中还存在被研磨成分、例如光学玻璃屑等，但通常难以将研磨材料和被研磨成分有效地分离，因此，如上述，现状是，研磨材料废液大多情况下在使用后就被废弃，从环境负荷方面或废弃成本方面考虑也存在问题。

因此，近年来，有效地回收及再利用研磨材料的主要构成元素来实现作为稀有且价值高的元素的资源节约化成为重要的问题。

关于研磨材料成分的回收方法，例如，公开了如下方法，向使用过的研磨材料添加电解质，使研磨材料凝聚沉淀，并使来自研磨掉的基体的成分(被研磨成分)溶解，并进行固液分离(例如，参照专利文献1)。在专利文献1记载的方法中，使用碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属盐及铵盐作为电解质物质。

另外，公开了如下方法，向使用过的研磨材料中混合氢氧化钠、氢氧化钾溶液，通过固液分离筛分固形物，由此，回收微细的研磨材料(例如，参照专利文献2)。还公开了以下方法，向使用过的研磨材料中添加硫酸并进行加热处理，由此，使稀土或稀有金属溶解，与浆料中的二氧化硅等凝聚体分离开来并除去。(例如，参照专利文献3)。

另外，作为回收胶体二氧化硅类研磨材料的方法，公开了以下方法，在镁离子的存在下向CMP(Chemical Mechanical Polishing)废液中添加碱，将pH值调节为10以上，由此进行凝聚处理而进行回收(例如，参照专利文献4)。另外，在非专利文献1中，对有关上述说明的金属的回收技术进行了综述。

然而，在上述专利文献1～4中所公开的方法中，由于回收得到的研磨材料的纯度不充分，因此，回收得到的研磨材料不适于高精度的研磨。

另外，在上述专利文献4的方法中，在使用以氧化铈为主要成分的研磨材料、将以硅为主要成分的玻璃等作为研磨对象的情况下，若在含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料的pH为10以上的条件下加入氯化镁等添加剂，则研磨材料成分与玻璃等一同凝聚，导致得到的再生研磨材料的纯度降低。认为其原因是：在pH超过10的条件下，来自以硅为主要成分的研磨对象的成分(玻璃等)的凝聚性提高，因添加剂的添加而比研磨材料成分更容易凝聚。

在专利文献5中，记载了一种再生氧化铈研磨材料的制造方法，其中，通过冻结使用过的回收液来再生作为研磨材料的氧化铈的二次粒子，之后通过除去水来制造再生氧化铈研磨材料。然而，在专利文献5所记载的方法中，需要用于冻结的大型设备等，初期投资非常大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06－254764号公报

专利文献2：日本特开平11－90825号公报

专利文献3：日本特开平11－50168号公报

专利文献4：日本特开2000－254659号公报

专利文献5：日本特开2010－214515号公报

非专利文献

非专利文献1：金属资源报告45页2010.11

发明内容

发明所要解决的技术问题