本文系统研究了天青石制备氢氧化锶的工艺过程,并进行了工程设计,主要内容包括天青石的碳还原反应、硫化锶固体混合物的水浸、八水氢氧化锶的结晶、废液的除硫和单产70g八水氢氧化锶反应装置的设计。采用热重分析研究天青石的碳还原反应,对碳还原过程进行了热力学计算和工艺优化,获得最佳的工艺条件为焙烧温度1100℃、焙烧时间2h、矿煤比8：1、固体反应物颗粒的粒径75μm～96μ m,在此条件下硫酸锶的转化率达到95%。对硫化锶固体混合物的水浸过程进行了热力学计算和工艺优化,研究表明最佳的工艺条件是搅拌速率300r/min,反应温度100℃,反应时间4h,液固质量比80：1,固体颗粒粒径75μ m-96μm,硫化锶的浸出率达到93.85%。采用粒径不变的缩芯模型来描述硫化锶的水浸反应过程,实验表明在搅拌速率300r/min下液膜扩散的影响已基本消除,硫化锶的水浸过程属于固膜扩散和界面迁移共同控制,表观活化能为45.08KJ/mol,指前因子为5064.45,表观动力学方程为1/31n(1-X)+[1-(1-X)-1/3-1]=5064.45exp[45.08/(RT)]t。采用热重分析研究八水氢氧化锶晶体的热分解过程,采用X射线衍射对晶体进行定性分析,并采用扫描电镜对晶体的形貌进行观测。研究八水氢氧化锶结晶过程的工艺条件,获得最佳的结晶工艺条件,此条件下得到的晶体中氢氧化锶的含量达到99.56%,晶体粒度分布均匀。设计了实验室规模制备氢氧化锶的工艺流程与装置,包括间歇釜式反应器、间歇结晶器等主要设备。