具有多孔结构的硅酸钙材料（如水化硅酸钙、硬硅钙石、雪硅钙石、托勃莫来石等）通过释放钙离子和氢氧根离子，吸附溶液中磷酸盐，并可以形成有利于羟基磷酸钙生成的微环境，促进高品质磷回收。由前期研究成果微孔硅酸钙除磷机理的研究表明，其除磷关键在于硅酸钙自身供碱释钙性能，然而已有的研究并未涉及材料保持碱性氛围和提供钙离子的机理等方面的研究。本研究目标重点即为制备新型硅酸钙滤料，掌握硅酸钙滤料析碱特性和析碱机理，阐明滤料内部碱性氛围的形成机理和作用，并探索滤料钙离子和氢氧根离子溶出过程的控制方法。通过以上内容的研究，得到如下结论：以CaO和SiO2为原材料，通过添加粘结剂（水泥）和成孔剂（铝粉），经反应釜高温蒸汽养护制备出多孔硅酸钙滤料。通过单因素实验考察滤料供碱释钙量和持久性确定制备硅酸钙滤料的最佳制备条件：钙硅比（摩尔比）为3:4，水料比为0.6（质量百分比），铝粉添加量为0.8%，恒温温度为180°C，恒温时间为4h。同时，试验结果显示，不同条件下制备的硅酸钙滤料的浸出液pH值与Ca²⁺溶出浓度的正相关性。采取水介质下的静态浸出试验，考察粒径、振速、温度、投加量四个因素对最优条件制备的硅酸钙滤料供碱释钙性能的影响。结果表明：粒径对滤料供碱释钙量的影响大于对其碱和钙溶出速率的影响，振速对两者均有影响，温度的影响作用不明显，投加量越多，溶出量增长幅度越小。采取水介质下的动态浸出试验，考察流动方式、堆积量等因素对最优条件制备的硅酸钙滤料供碱释钙性能的影响。结果表明：滤料供碱释钙由初始快速释放过渡到均匀释放，间歇进水时，进入均匀释放阶段，滤料溶出pH值由11下降到10.22，降幅0.8pH单位，历时16天，日平均降幅0.05pH单位，同时，Ca²⁺浓度由44mg/L降至14mg/L，日平均下降不到1.88mg/L，所得降幅值约为持续进水时的一半，并且，持续进水时的溶出规律与其堆积量减半时基本一致。根据静态投加量试验结果，结合Ca（OH）₂电离化学方程式和离子强度、离子活度等公式，将Ca²⁺浓度换算成的pH值与实测pH值进行比较，发现两者基本吻合，进而验证了使硅酸钙滤料供碱和释钙两者具有显著正相关性的原因是滤料析出的Ca（OH）₂。硅酸钙滤料钙溶出动力学行为符合一级扩散方程和Elovich方程，说明滤料钙溶出过程符合慢反应扩散机制，其释放速率不仅由颗粒内扩散控制还包括其他影响因素控制，再加上扫描电镜，X射线能谱仪（EDS）、XRD对浸出前、后滤料的表征结果，分析得出滤料析碱过程包括产碱过程和析出过程。硅酸钙滤料供碱释钙速率主要由滤料内硅酸钙矿物水化速度控制，同时，滤料结构对其溶出量控制作用明显，在此双重作用的影响下，使得硅酸钙滤料具备缓慢释放钙离子和氢氧根离子的特性。因此，硅酸钙材料采用滤料形式制备可实现控制释放。