研磨材料再生方法技术

本发明专利技术从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中得到高纯度的再生研磨材料。研磨材料是选自氧化铈、金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝‑氧化锆以及氧化锆中的至少一种，且经由下述工序A～D从研磨材料浆料中再生研磨材料，即，回收包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料的浆料回收工序A；向该回收的研磨材料浆料添加含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液分离该研磨材料并进行浓缩的分离浓缩工序B；将分离浓缩了的研磨材料固液分离并回收的研磨材料回收工序C以及用磁性过滤器过滤去除混入研磨材料浆料的金属元素粒子的过滤工序D，并且工序D在工序A～C中任意一项工序之后或者与工序B或工序C同时进行。

Regeneration method of abrasive material

【技术实现步骤摘要】
研磨材料再生方法本申请是中国申请号为201380039008.2、专利技术名称为“研磨材料再生方法”且申请日为2013年7月24日的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种研磨材料再生方法。
技术介绍
作为在玻璃光学元件，玻璃基板，半导体设备的制造工序中进行精密研磨的研磨材料，目前使用以氧化铈为主成分，并向其中加入了氧化镧，氧化钕，氧化镨等而得到的稀土元素氧化物。作为其他的研磨材料，可以列举金刚石、氧化铁、氧化铝、氧化锆、胶体二氧化硅等。通常，在研磨材料的主要构成元素中，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。因此，对于含有使用过的研磨材料的研磨材料废液，在技术上对资源的再利用化的对应成为重要问题。通常，作为在各种产业领域中产生的含有悬浮微粒的废水的处理方法，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，含使用过的研磨材料的废液中混入了在研磨工序中大量产生的被研磨成分，例如光学玻璃屑等。通常难以将该废液中所含的研磨材料成分和被研磨成分有效地分离，因此，现状是，研磨材料废液大多情况下在使用过后被废弃，在废弃成本方面存在问题。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，已经公开了回收胶体二氧化硅类的研磨材料的方法，即在镁离子的存在下，向研磨材料废液添加碱将pH值调整到10以上，由此进行凝聚处理来回收研磨材料的方法(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-254659号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中有时会混入与研磨材料成分不同的金属元素粒子这样的杂质。专利文献1的方法能够将来自被研磨物的成分与研磨材料分离，回收研磨材料，但是无法去除混入的杂质即金属元素粒子。作为去除杂质粒子的方法，可以考虑使用具备筛孔等的陶瓷过滤器等进行去除。但是，用陶瓷过滤器等去除杂质粒子的方法中，当混入的金属元素的粒子比研磨材料粒子的粒径大时，能够通过陶瓷过滤器等的过滤器进行去除，但是当混入的金属元素的粒子与研磨材料粒子的粒径相同或者比其小时，无法有效地去除，会导致再生研磨材料的纯度降低。本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种研磨材料再生方法，其可以从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中得到高纯度的再生研磨材料。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的所述技术问题可通过下述方案来解决：1、一种研磨材料再生方法，其从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中再生研磨材料，该研磨材料是选自下述研磨材料组中的至少一种，并且该研磨材料再生方法经由下述工序A～D再生研磨材料，而且工序D在工序A～C中任意一项工序之后进行或者与工序B或工序C同时进行，工序A：回收包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料的浆料回收工序A；工序B：向该回收得到的研磨材料浆料中添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液中分离出该研磨材料并进行浓缩的分离浓缩工序B；工序C：将该分离并浓缩后的研磨材料进行固液分离并进行回收的研磨材料回收工序C；工序D：用磁性过滤器过滤去除混入研磨材料浆料的金属元素粒子的过滤工序D，研磨材料组：氧化铈、金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆、氧化锆。2、如第一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述磁性过滤器由永久磁铁材料或者电磁铁材料构成。3、如第一项或第二项所述的研磨材料再生方法，其还包括工序E：对回收得到的所述研磨材料的粒径进行调整的粒径控制工序E，所述过滤工序D在所述粒径控制工序E即将开始前进行。4、如第三项所述的研磨材料再生方法，其中，在所述研磨材料回收工序C之后，所述粒径控制工序E之前，还包括工序F：对上述回收得到的研磨材料实施过滤处理并进行二次浓缩的第二浓缩工序F。5、如第一项至第四项中任意一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述分离浓缩工序B中使用的含有碱土金属元素的金属盐为镁盐。6、如第一项至第五项中任意一项所述的研磨材料再生方法，其中，所述研磨材料回收工序C中，研磨材料的回收方法是采用自然沉降进行的倾析分离法。专利技术效果利用本专利技术的上述方法，可以从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中得到高纯度的再生研磨材料。附图说明图1是表示本专利技术的研磨材料再生方法基本工序流程的一个例子的示意图。具体实施方式下面，对本专利技术的构成要素及用于实施本专利技术的方式、实施方案进行详细的说明。需要说明的是，在以下的说明中示出的“～”的意义是包含其前后所记载的数值作为下限值及上限值。下面，对已有的研磨材料，本专利技术的研磨材料再生方法及构成技术的详细内容进行说明。〔研磨材料〕通常，作为光学玻璃或半导体基板等的研磨材料，使用将氧化铁红(αFe2O3)、氧化铈、氧化铝、氧化锰、氧化锆、胶体二氧化硅等微粒分散在水或油中制成的浆料状材料，而本专利技术的研磨材料再生方法的特点在于，适用于回收选自氧化铈、金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铝-氧化锆及氧化锆的至少1种研磨材料，这些材料可以适用于在半导体基板的表面或玻璃的研磨加工中为了高精度地维持平坦性，同时得到充分的加工速度而通过物理作用和化学作用这两者进行研磨的化学机械研磨(CMP)。另外，作为研磨材料所使用的氧化铈(例如，C.I.Kasei公司制造，TechnoRise公司制造，和光纯药公司制造等)，大多使用将被称为氟碳铈镧矿且含有大量稀土元素的矿石进行烧成后粉碎而成的材料而非纯粹的氧化铈。氧化铈为主要成分，作为其它的成分，还含有镧、钕和镨等稀土元素，除氧化物以外，有时还含有氟化物等。下面使用氧化铈作为所使用的研磨材料进行举例说明，但并不仅限于此例。本专利技术中所使用的研磨材料对于其成分及形状没有特别限定，可以使用一般而言作为研磨材料而销售的材料，在研磨材料含量为50质量％以上的情况下，效果明显，优选。下面用附图说明本专利技术的研磨材料再生方法整体的工序流程。图1是表示本专利技术的研磨材料再生方法基本工序流程的一个例子的示意图。本专利技术的研磨材料再生方法中，将图1所示的浆料回收工序A之前进行的研磨工序中使用后的使用过的研磨材料作为再生研磨材料进行再生。在对研磨材料的再生方法进行说明之前，对采用研磨材料的研磨工序进行说明。〔研磨工序〕以玻璃基板的研磨为例，研磨工序通常由制备研磨材料浆料、研磨加工及研磨部的清洗构成一个工序。在图1所示的研磨工序的整体流程中，研磨机1具有研磨平台2，该研磨平台2可旋转，所述研磨平台2贴附有由无纺布、合成树脂发泡体、合成皮革等构成的砂布K。研磨作业时，使用保持具H将主成分为硅的被研磨物(例如，光学玻璃，信息记录介质用玻璃基板、硅片等)3以规定的挤压力N按压在上述研磨平台2上，并且使研磨平台2旋转。同时，从浆料喷嘴5中经由泵P供给预先制备的研磨材料液4(研磨材料浆料)。使用过的研磨材料液4(含有使用过的研磨材料的研磨材料浆料)通过流路6贮存在浆料槽T1中，在研磨机1和浆料槽T1之间反复循环。另外，用于清洗研磨机1的清洗水7积存于清洗水贮存槽T2中，由清洗水喷射喷嘴8喷射至研磨部后进行清洗，作为包含研磨材料的清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨材料再生方法，其从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中再生研磨材料，该研磨材料为氧化铈，并且所述研磨材料再生方法经由下述工序A～E来再生研磨材料，下述工序D在下述工序B或下述工序C之后进行或者与下述工序B或下述工序C同时进行，下述工序D在即将开始下述工序E之前进行，工序A：回收包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料的浆料回收工序A；工序B：向该回收得到的研磨材料浆料中，添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液中分离出该研磨材料并进行浓缩的分离浓缩工序B；工序C：对该分离并浓缩后的研磨材料进行固液分离并进行回收的研磨材料回收工序C；工序D：通过磁性过滤器，以3000～20000Gauss范围内的磁力和0.5～2.0L/min范围内的送液速度，过滤去除混入研磨材料浆料的金属元素粒子的过滤工序D；工序E：调整所述回收得到的研磨材料的粒径的粒径控制工序E。

【技术特征摘要】
2012.07.25 JP 2012-1648251.一种研磨材料再生方法，其从包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料中再生研磨材料，该研磨材料为氧化铈，并且所述研磨材料再生方法经由下述工序A～E来再生研磨材料，下述工序D在下述工序B或下述工序C之后进行或者与下述工序B或下述工序C同时进行，下述工序D在即将开始下述工序E之前进行，工序A：回收包含使用过的研磨材料的研磨材料浆料的浆料回收工序A；工序B：向该回收得到的研磨材料浆料中，添加作为无机盐的含有碱土金属元素的金属盐，使研磨材料凝聚，从母液中分离出该研磨材料并进行浓缩的分离浓缩工序B；工序C：对该分离并浓缩后的研磨材料进行固液分离并进行回收的研磨材料回收工序C；工序D：通过磁性过滤器，以3000～200...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井佑树，前泽明弘，乾智惠，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP