硫化锶是天青石碳还原法制备碳酸锶的一个重要中间产品。目前我国碳酸锶生产工艺主要有碳还原法和复分解法两种，工业应用中以碳还原法居多。但目前我国碳还原工艺中硫化锶的转化率较低，产品生产成本高，污染严重。 本文从碳还原反应制备硫化锶的机理研究入手，对该过程进行了反应的热力学计算及反应动力学研究。使用热重分析法研究硫酸锶的碳还原反应，根据所得到的TG—DTA曲线，确定了碳还原反应发生的温度范围800-1100℃，反应过程的失重率为35.01％。并在800-1100℃的温度范围内，进一步对实验条件进行优化，确定了最佳反应条件为：反应温度1050℃，反应时间45min，反应物粒度130μm，水溶性锶产率92.87％，且反应产物以硫化锶为主，副产物较少。针对该反应条件，对碳还原过程中可能存在化学反应的热力学函数进行计算。根据不同温度下热力学函数的变化曲线，探讨了碳还原反应的机理，并通过验证实验，证明了可以通过控制反应物的比例和反应时间来提高硫化锶的生成率。根据碳还原反应机理，用热分析的方法研究了该反应的宏观动力学。基于TG曲线计算所得该反应表观活化能E=350.6kJ·mol-1，反应级数n=0.91，宏观表现为近一级反应。 研究表明，该碳还原反应的核心可以用一个气固相反应过程来模拟，反应过程的实质是4CO十SrSO4=SrS+4CO2。因此设计了模型反应，研究了固定床反应器中，硫酸锶在密闭状态一氧化碳气氛条件下的高温还原反应，并研究了低气速下该反应过程的气固相反应动力学。结果表明，在反应的初期无灰层扩散时反应的活化能为99.97kJ/mol，其本征动力学方程为：—dCA/dt=134.69e—9.9974×104RT CA，反应对一氧化碳表现为一级，对硫酸锶表现为零级。基于Bowen有限厚度反应区缩芯模型，得出了由扩散控制的动力学模型，并与碳作为还原剂的实际反应过程进行了实验验证。结果表明，该模型能够较好地反映实验结果，这进一步说明了碳还原硫酸锶制备硫化锶反应过程的实质是硫酸锶在一氧化碳气氛条件下的高温还原反应过程，同时表明研究过程中所选用的机理模型是合理的。