锶化合物在电子信息、化工、轻工、医药、陶瓷、玻璃、烟火、冶金、军事等众多领域都有广泛用途。多年来锶行业形成的是以工业碳酸锶基础原料生产为主（占行业GDP80%）,下游产品生产为辅（占GDP20%）的产业格局,对功能化、高值化的研究较少。2012年后随着CRT（阴极射线显像管）的退市,工业碳酸锶产能过剩超过50%,行业内竞争压力剧增,行业环境保护的要求越来越严,致使行业急需发展清洁生产工艺以及对锶产品进行结构性调整。选择氢氧化锶为平台进行下游产品开发以及提升锶化合物的产品品质被认为是解决锶行业困境的有效途径。针对这些问题,课题组设计了一条全新的高品质锶化合物产品的制备工艺路线（工业碳酸锶经煅烧、水浸、重结晶转化成氢氧化锶平台,再进一步通过结晶过程调控制备大颗粒八水氢氧化锶、颗粒状六水氯化锶、球形碳酸锶）以获得高值化和功能化的产品。本文以氢氧化锶、氯化锶、碳酸锶这三种典型锶化合物的结晶过程为研究对象,利用在线浊度仪、2D成像系统、超声粒度仪、冷热台偏光显微镜等在线过程分析技术,对结晶过程的介稳区、成核动力学、晶体生长过程等进行了深入系统的研究,探讨了三种锶化合物的结晶机理,并通过调控相关结晶操作条件获得了合适的粒度和形貌的目标产品,最后建立了全新的结晶调控机制,并以此指导这三种锶化合物的结晶工艺过程。具体研究工作包括如下几个方面:（1）八水氢氧化锶介稳区及成核动力学研究:采用平衡法和动态变温法对八水氢氧化锶在纯水中的溶解度进行了测定,用溶解度模型进行了关联,获得了288.15～333.15K的溶解度方程;以测定的溶解度数据为基础,利用范德霍夫方程计算出溶解焓变和熵变值;利用浊度系统对不同结晶操作条件下的介稳区宽度进行了测定,获得了介稳区宽度随操作条件的变化规律;使用成核理论对八水氢氧化锶的介稳区宽度进行了拟合,获得了成核动力学方程及相关参数,并对介稳区宽度随饱和温度的变化情况进行了分析;最后以经典成核理论为基础,通过拟合建立了八水氢氧化锶纯水体系介稳区宽度的预测模型。（2）八水氢氧化锶晶体生长过程及晶种调控研究:采用冷热台偏光显微镜,考察了溶解后的自制晶种在25℃饱和溶液中的生长情况;采用单因素试验方法,优化了初始过饱和度、降温速率、搅拌速率、养晶时间等结晶操作条件,获得了D50为455μm的八水氢氧化晶体;采用晶种加入法进一步调控八水氢氧化锶粒度,可以获得D50为1013μm的大颗粒八水氢氧化锶晶体;利用在线结晶平台（在线浊度、在线粒度、2D成像系统）对八水氢氧化锶的冷却结晶过程进行了分析,提出了大颗粒八水氢氧化锶晶种调控机制。（3）六水氯化锶介稳区及成核动力学研究:采用平衡法和动态变温法对六水氯化锶在纯水中的溶解度进行了测定,用溶解度模型进行了关联,获得了288.15～333.15K的溶解度方程;以测定的溶解度数据为基础,利用范德霍夫方程计算出溶解焓变和熵变;利用浊度系统对不同结晶操作条件下的介稳区宽度进行了测定,获得了介稳区宽度随操作条件的变化规律;使用成核理论对六水氯化锶的介稳区宽度进行了拟合,获得了成核动力学方程及相关参数,并对介稳区宽度随饱和温度的变化情况进行了分析;最后以经典成核理论为基础,通过拟合建立了六水氯化锶在纯水体系介稳区宽度的预测模型。（4）六水氯化锶晶体生长过程及超声调控研究:采用冷热台偏光显微镜,考察分析纯晶种在20℃饱和溶液中的生长情况;采用单因素试验方法,优化初始过饱和度、降温速率、搅拌速率、养晶时间等结晶操作条件,获得D50为931μm六水氯化晶体;采用超声进一步对六水氯化锶晶体粒度和形貌进行调控,通过超声作用,六水氯化锶的颗粒尺寸变小、长径比变小、形貌趋于颗粒状,优化操作条件可以获得D50为236μm左右的颗粒状六水氯化锶晶体;利用在线结晶平台（在线浊度、在线粒度、2D成像系统）对六水氯化锶的冷却结晶过程进行分析,提出颗粒状六水氯化锶超声调控机制。（5）球形碳酸锶的形貌调控研究:以八水氢氧化锶为原料,通过与二氧化碳反应结晶的方式获得碳酸锶,对不同形貌控制剂进行了筛选,其中以EDTA-2Na成球效果最好;考察了形貌剂浓度、氢氧化锶浓度、碳化通气速率、碳化温度等操作条件对球形形貌的影响情况;用EDTA-Sr替代EDTA-2Na能解决收率问题,在EDTA-Sr与溶液中Sr2+摩尔比为1:1时能获得分散性好、分布均匀的球形碳酸锶颗粒;通过对碳化过程不同时间间隔点取样,获得了碳酸锶形貌随时间变化规律,并对碳酸锶的生长机理进行探讨,提出球形碳酸锶的生长模型及成球机理。