碳酸锶（SrCO₃）是生产锶铁氧体（永磁材料）、阴极射线管（CRT）玻璃、烟火信号弹、电子陶瓷、油漆颜料的重要原料。自然界中的锶主要以天青石（SrSO₄，硫酸锶）形式存在，少量为菱锶矿（SrCO₃）。工业上生产碳酸锶的主流方法是“黑灰法”（碳还原-浸出-碳酸化）和“转化法”（天青石与碳酸钠反应）。转化法的核心是可逆反应：SrSO₄ + Na₂CO₃ ⇌ SrCO₃ + Na₂SO₄，平衡常数K≈0.3-0.5，单次转化率仅70%-80%，锶损失20%-30%。为了提高转化率，工业上采用“石灰-转化法”（或称“石灰苛化法”），加入生石灰（CaO）或石灰乳[Ca(OH)₂]，与反应副产的Na₂SO₄反应生成CaSO₄沉淀和NaOH，NaOH再与SrCO₃反应（不期望）？实际机理更为复杂，但石灰的加入确实能将转化率提升至95%以上，同时使碳酸锶沉淀易于过滤（晶粒粗大）。生石灰是“石灰-转化法”提锶工艺的“增效剂”。

“石灰-转化法”生产碳酸锶的工艺流程：将天青石原矿（SrSO₄≥75%）破碎、球磨至-200目（<74μm），计量后加入反应釜（带搅拌、加热夹套），加入碳酸钠溶液（Na₂CO₃浓度15%-25%，过量10%-30%），液固比3-5:1。升温至90-110℃，搅拌反应2-4小时，发生主反应：SrSO₄ + Na₂CO₃ → SrCO₃ + Na₂SO₄。反应至平衡后，加入石灰乳（Ca(OH)₂浓度10%-20%，加入量为天青石质量的10%-30%），石灰与硫酸钠反应：Na₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄·2H₂O↓ + 2NaOH。生成硫酸钙沉淀（石膏），降低溶液中Na₂SO₄浓度，使主反应平衡向右移动（勒夏特列原理），提高SrSO₄的转化率。同时，NaOH与SrCO₃的反应（SrCO₃+2NaOH→Sr(OH)₂+Na₂CO₃）在高温下不明显（Sr(OH)₂溶解度低，可沉淀）。反应结束后，浆料趁热过滤（板框压滤或真空过滤），滤饼（含SrCO₃、CaSO₄、未反应SrSO₄、SiO₂等）用热水洗涤（去除Na⁺、SO₄²⁻），干燥（150-200℃），得工业碳酸锶（SrCO₃≥95%-97%，CaO≤1%，SO₄²⁻≤0.5%）。滤液（含Na₂CO₃、NaOH、Na₂SO₄）返回配料（补充碳酸钠），循环使用。石灰的加入可使SrSO₄转化率从70%-80%提高至95%-98%，锶总收率（从矿石到产品）达85%-90%。石灰的品质要求：CaO≥90%，MgO≤2%，细度-200目≥90%，重金属（Pb、As）≤20ppm。石灰中的MgO会与CO₃²⁻生成MgCO₃（沉淀），混入碳酸锶产品中，降低纯度，需控制。

在“石灰-转化法”的改进工艺中，采用“两段转化”：第一段用碳酸钠转化（不加石灰），第二段将滤渣（未反应SrSO₄、SrCO₃）与石灰乳、二氧化碳（CO₂）反应（碳化法），进一步回收锶。碳酸化反应：SrSO₄ + CO₂ + 2Ca(OH)₂ → SrCO₃ + CaSO₄·2H₂O + CaCO₃。石灰既提供Ca²⁺（与SO₄²⁻结合），又提供OH⁻（吸收CO₂生成CO₃²⁻）。该工艺总收率可达95%以上，但流程长、设备多。

在碳酸锶生产废水（含Na₂CO₃、NaOH、Sr²⁺、SO₄²⁻）处理中，加入石灰乳调pH至10-12，沉淀Sr²⁺（生成Sr(OH)₂或SrCO₃），回收锶；中和后废水（含Na₂SO₄、CaSO₄）蒸发结晶得芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）或石膏（CaSO₄·2H₂O）。石灰的使用减少了废水排放，实现了资源化。

生石灰在碳酸锶生产中的应用，是“平衡移动-沉淀转化”化学的工业实践。锶盐工艺工程师总结：“天青石转化碳酸锶，可逆反应转化低；加入石灰除硫酸，转化收率九十五。”——生石灰为锶盐工业提供“高效、经济”的转化途径。