从矿石中浸出钛有两种工艺：氯化法和硫酸法。氯化法在高温下使用氯气（Cl₂）和焦炭（C+）生成四氯化钛（TiCl₄）。二次氧化去除氯气并生成二氧化钛（TiO₂）。pH 测量不用于氯化法的初始阶段；然而，它会在后续的 TiO₂ 下游表面处理中使用。

硫酸法依靠硫酸（H₂SO₄）从钛铁矿（FeTiO₃）中浸出钛。反应生成硫酸氧钛（TiOSO₄）。通过次级水解阶段将硫酸氧钛分解为水合 TiO₂ 和 H₂SO₄。最后，利用热量去除水分，生成最终产品——纯 TiO₂。反应如下：

消化： FeTiO₃ + 2H₂SO₄ ▶ TiOSO₄ + FeSO₄ + 2H₂O
水解： TiOSO₄ + H₂O ▶ TiO₂(OH)₂ + H₂SO₄
煅烧： TiO₂(OH)₂ + 热量 ▶ TiO₂ + H₂O

硫酸法工艺的每个阶段都采用某种形式的沉降或过滤来去除杂质。结晶器阶段对于大量去除硫酸亚铁（FeSO₄）非常重要。FeSO₄ 也被称为“绿矾”。如果未充分去除，FeSO₄ 会导致最终 TiO₂ 产品出现不希望的淡黄色调。FeSO₄ 副产品通常销售给水处理化学品、水泥添加剂甚至食品相关添加剂等多种行业。

钛石膏（CaSO₄）生产是硫酸法工艺的一种独特副产品。该过程类似于燃煤电厂用于减少 SO₂ 的烟气脱硫。白色钛石膏是生产石膏板和水泥的理想材料。如果存在高含量的硫酸亚铁和其他杂质，则可能产生红色钛石膏。红色石膏的价值要低得多，但有时作为土壤添加剂出售。

来自硫酸氧钛水解的废酸浓度不足以直接在工艺中重复使用。该混合物包含 20 - 23% 的硫酸以及残留的水和诸如硫酸亚铁（FeSO₄）之类的杂质。添加生石灰或石灰石会与硫酸反应生成亚硫酸钙（CaSO₃）。反应如下所示。

生石灰： CaO + H₂O + H₂SO₄ ▶ CaSO₃ + 2H₂O
石灰石： CaCO₃ + H₂O + H₂SO₄ ▶ CaSO₄ + 2H₂O + CO₂

使用鼓入液体的空气进行额外氧化将生成 CaSO₄。

石膏生产中的 pH 控制有助于控制最终产品质量。如上所述，白色钛石膏是更有价值的最终产品。通过将 pH 值提高到刚好高于中性（7.5 pH），硫酸亚铁将转化为元素铁 Fe⁺。随着铁从溶液中沉淀出来，可以被去除，从而生产出白色钛石膏。

煅烧后，未涂层的 TiO₂ 经过研磨步骤以消除团聚颗粒。一致的粒度确保了 TiO₂ 适当的光散射效果。研磨后，颗粒在混合罐中与水及所需的表面处理剂结合。对于二氧化硅涂层，混合物需要 > 8.0 pH。使用氨或烧碱将 pH 值提高到所需水平。缓慢加入稀硫酸（H₂SO₄）以开始二氧化硅沉积过程。以硅酸钠（Na₂SiO₃）形式的硅被缓慢加入到混合物中。利用 pH 值、时间、温度和适当的搅拌来控制涂层特性，如厚度、耐久性和遮盖力。

氧化铝通常是 TiO₂ 的最终涂层。二氧化硅沉积过程完成后，在约 3.5 pH 时加入硫酸铝。将 pH 值缓慢升高至 7-9 pH，使水合氧化铝沉淀，并开始缓慢结合到二氧化硅涂层的 TiO₂ 颗粒上。pH 值、时间、温度和适当的搅拌都受到严密监控，以制造出所需的最终产品。

表面处理后，TiO₂ 进行最终研磨，以控制颗粒尺寸，满足最终产品的要求。

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