[发明专利]一种具有生物亲和性的淤泥基生态护岸基质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有生物亲和性的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述淤泥基生态护岸基质材料由包括淤泥基质、骨料、磷酸三钙和钙质添加剂的原料通过低温水热法制备而成，在低温水热过程中原位生成托勃莫来石晶体和吸引微生物吸附的羟基磷灰石晶体结构；所述原料组成包括，以质量百分比计，淤泥基质40%~80%、骨料10%~40%、磷酸三钙2%~15%和钙质添加剂4%~24%；所述淤泥基生态护岸基质材料的抗压强度为10~30MPa，pH值为9.8~12.9。

2.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述淤泥基生态护岸基质材料的原料组成还包括：以质量百分比计，3%~50%的天然硅铝酸盐矿物和/或1%~20%的生物炭。

3.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述磷酸三钙的质量百分比为5%~15%。

4.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述钙质添加剂选自消石灰、石灰石、生石灰、电石渣中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述原料中的Si、Al、Ca元素溶解、析出并再结晶形成高强度的托勃莫来石晶体，且托勃莫来石晶体之间相互交错形成利于环境净化的孔结构。

6.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，磷酸三钙在水热条件下原位转化生成具有生物亲和性且促使微生物附着的羟基磷灰石晶体。

7.根据权利要求2所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述天然硅铝酸盐矿物为含水的碱金属铝硅酸盐矿物或碱土金属铝硅酸盐矿物，化学式为：A_mB_pO_2p·nH₂O，A为碱金属或碱土金属阳离子，B为Al和Si，m为阳离子数，p为阳离子的化合价，n为水分子数。

8.根据权利要求7所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述天然硅铝酸盐矿物的结构式为A_(x/q) [ (AlO₂)_x (SiO₂)_y ] ·n(H₂O) ，A为碱金属或碱土金属阳离子，x为Al原子数，y为Si原子数，n为水分子数，q为化合价平衡系数，y/x在1～5之间，x+y是单位晶胞中四面体的个数。

9.根据权利要求2所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述天然硅铝酸盐矿物为沸石族矿物。

10.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述低温水热的反应条件为：反应温度100℃~240℃，反应时间6~24h，压力0.1~3.3MPa。

11.根据权利要求1所述的淤泥基生态护岸基质材料，其特征在于，所述淤泥基生态护岸基质材料的氨氮降解率为45~85%，COD降解率为30~90%。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的淤泥基生态护岸基质材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

①按照质量百分比称取淤泥基生态护岸基质材料的原料并搅拌得到混合物料，所述混合物料的含水率为10wt%~25wt%；

②将混合物料破碎后消解，消解时间为20~60分钟；

③经消解后的混合物料继续破碎，并在5~40MPa的压力下压制成型得到生坯；

④将生坯通过低温水热法制备具有生物亲和性的淤泥基生态护岸基质材料。

13.根据权利要求12所述的淤泥基生态护岸基质材料的制备方法，其特征在于，使用淤泥基质前将其脱水至含水率为塑限以下，再将脱水后的淤泥基质破碎过筛。