钛白粉的制造工艺技术方案有很多，比如硫酸法、盐酸法、氯化法、磷酸法、亚熔盐碱法、碱金属熔盐法等。
其中硫酸法钛白粉制造已经有着80多年的历史，至今仍存在于世界上许多国家，其工艺路线成熟，设备装置要求较低，对原料要求较低，而且可以生产锐钛型和金红石型两种产品。尽管其操作流程较长，各工序操作复杂，流程变数大，“三废”排放量较大，至今硫酸法钛白粉生产仍然有着强大的生命力，并将持续很长一段时间。
硫酸法钛白粉生产根据酸解反应的过程区分，又可以分为固相法、液相法、两相法和加压法。目前工业上均采用的是固相法。
固相法的流程自从20世纪20年代确定以来，主流程基本没有较大的改动。20世纪50年代后期，为了提高金红石型钛白粉的耐候性，增加了以表面处理为目的的后处理流程。截止目前，除了对部分工序的细化，比如增加钛液的热过滤提高钛液净化效果，增加漂白提高偏钛酸净化效果，增加砂磨与分级提高粉碎效果等以外，一直没有较大的变化。另外不同的企业在一些工序会根据企业的地域特点选择不同的设备，但单元操作基本没变。
硫酸法锐钛型钛白粉生产主流程包括了钛矿粉碎、酸解、沉降、钛液粗过滤、亚铁结晶、亚铁分离、钛液控制过滤、钛液浓缩、水解、一次水洗、漂白、二次水洗、盐处理、煅烧、粉碎和包装。公用和辅助工序有：泥浆洗涤、白水回收、尾气处理、脱盐水制备、蒸汽锅炉、原水处理、污水处理等工序。
相对于硫酸法钛白粉生产而言，氯化法钛白粉生产工艺流程更短，装置的生产能力更大，自动化程度更高，产品的质量更好。但由于世界上的氯化法技术，特别是核心的氧化相关技术，至今仍只掌握在少数公司的手里，特别是一直以来的技术封锁，使得我国的氯化法钛白工业发展缓慢。
简单讲，氯化法的钛白生产工艺主要有三大部分：氯化、氧化、后处理。
盐酸法钛白粉的生产目前只见于专利和实验室。
中国科学院过程工程研究所在完成了世界上第一套液相法铬盐生产的基础上，首次提出了亚熔盐法钛白粉清洁生产新工艺，完全不同于硫酸法和氯化法，可以在低温下高效高选择性转化钛铁矿中的钛为钛酸盐，生产金红石型钛白粉。该方法已经在国内某工厂完成中试。
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