酸化セリウム系ガラス研磨材のリユース・リサイクル技術福島大学共生システム理工学類産業システム工学専攻教授佐藤理夫セリウムのリユースレンズ・ミラー・ＨＤ基板などの光学部品の精密研磨で用いられる酸化セリウム系ガラス研磨材国内で最も消費されるレアアースレアアース資源は中国に依存 2010年の輸出規制などで急騰現在も高止まり OAガラス部品用平面研磨装置従来手法：自然沈降による研磨材回収静置することで研磨材粒子が沈降，回収回収率が低い、長時間必要、スラリー依存性、回収物は泥状使用済スラリー 5日間静置後 4 独自技術：凍結解凍分離による研磨材回収スラリーを凍結・解凍させることで容易に研磨材をほぼ全量回収できる「凍結解凍分離」結凍結解凍 5 実験結果 (a) フリーザー(－10℃) (b) 不凍液(－10℃) (c) 不凍液(－20℃) (d) ヘキサンドライアイス (－78℃) (e) 液体窒素(－196℃) (f) 新品研磨材 (g) 使用済みスラリー (a)から(e)に従い凍結速度が速く，粒径が小さい ⇒ 凍結速度を変更することで粒径を制御可能凍結速度：大 → 粒径：小 6 研磨試験結果 0.050 加工値（ガラス板厚差）mm 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 新品の研磨材 0.010 0.005 テスト1 0.000 テスト2 1回目 2回目 3回目 4回目研磨回数（1回あたりガラス30枚を研磨）テスト１：ガラス成分低減テスト２：全量回収研磨能力は、かなり回復 7 研磨したガラスの検査 OA機器のミラーの検査基準に則り、ガラスキズを検査熟練した検査員が検査再生研磨材使用でも不良品率は増加しない 8 凍結解凍分離の連続化水に不溶な冷媒中での液滴凍結使用済研磨材スラリー滴下 9 液滴凍結で作成した凍結二次粒子 -10～ -20℃で適切なサイズの二次粒子が形成可能連続化・自動化が容易冷媒の劣化なし→再使用可能水層は透明→水処理法としても期待 10 新技術の特徴 • 分離しにくいガラス研磨材スラリーから、凍結解凍により研磨材成分を含む二次粒子を形成し、回収することに成功した。 • 凍結解凍を連続的に行い、二次粒子形状を制御する手法を考案し、予備的実験に成功した。 • 様々なスラリーからの資源回収に適用できる可能性がある。貴重な資源のリユース・リサイクルに貢献したい！本技術に関する知的財産権 • • • • 発明の名称：ガラス研磨材のリサイクル方法出願番号：特願2014-027616 出願人：福島大学発明者：佐藤理夫、植木智也産学連携の経歴 1987年～2004年企業の研究所で基礎研究開発ＰＪマネージャー、研究企画グループ会社経営（会社設立経験あり） 2004年福島大学に着任 2004年～県内企業多数と、共同研究・実証試験技術・開発・商品企画のアドバイザー福島県および県内市町村の委員多数 13 お問い合わせ先福島大学研究振興課横島善子ＴＥＬ：０２４－５４８－５３４５ＦＡＸ：０２４－５４８－５２０９ e-mail：ce-yoko＠adb.fukushima-u.ac.jp