在硫酸法钛白粉生产过程中，产生的大量的钛石膏和废酸，处理难度大、处理成本高，严重阻碍了钛白粉生产行业的可持续发展。目前，大量的钛石膏仍采用原始堆积方式，所占用的场地之大和对环境的影响都严重地制约钛白工业的发展；而废酸的处理主要采用传统的浓缩工艺，其存在系统复杂、能耗较大、成本过高等问题。在环保要求日益提高，可持续发展观念日益受到重视的今天，我国急切需求一种钛石膏和钛白废酸资源化高效利用技术。针对以上问题，本项目成立科研攻关团队，通过长期科研攻关，研究开发了一种钛石膏及废酸资源化高效利用关键技术，并对其进行了实际应用研究。本项目研究开发的钛石膏及废酸资源化高效利用关键技术及应用，通过对钛石膏进行资源化利用，生产得到白石膏用于石膏制酸装置的原料生产硫酸和水泥，通过对钛白废酸进行资源化利用，生产得到磷酸产品，用于生产磷铵和复合肥，最终实现了钛石膏和废酸的资源化利用，产生了良好的社会经济效益和环境效益。

针对钛石膏和钛白废酸具有较大的污染性，且难以实现资源化利用的问题，本项目通过成立科研攻关团队，通过长期科研攻关，研究开发了一种钛石膏及废酸资源化高效利用关键技术，并对其进行了实际应用研究。本项目研究开发的钛石膏及废酸资源化高效利用关键技术，通过对钛石膏进行资源化利用，生产得到钛石膏产品，通过对钛白废酸进行资源化利用，生产得到磷酸产品，最终实现了钛石膏和钛白废酸的资源化利用，产生了良好的社会经济效益和环境效益。

针对钛石膏中铁、钛含量高的特点，本项目提出利用不同酸碱条件下铁、钛元素溶解度的差异，采用转相分离的方法，研究开发了两步法中和钛白酸性废水新工艺。

①通过调整pH值，第一步转相析出约80%的“白石膏”可直接利用，余液利用磷酸脱钛分离技术进行钛的回收；第二步回收钛后的余液经再次调整pH值析出含铁较高的“红石膏”。

②钛石膏按照铁离子含量不同可分为白石膏和红石膏。中和钛白酸性废水形成的滤渣一般为红石膏，其起始时呈灰褐色，置于空气中的Fe²⁺逐渐被氧化成Fe³⁺而变成红色（偏黄），因其杂质含量高，与脱硫石膏、磷石膏相比利用价值低，通常处理方式采用堆存或填埋，污染环境、浪费资源和占用土地。 开发两步法中和酸性废水新工艺，通过改变钛白酸性废水中和控制指标，降低钛石膏中以铁为主的金属含量，可生产出利于制硫酸和水泥的白石膏。该工艺是在充分利用原污水处理设备的基础上，通过增加离心机、浓密机、中和槽等设备，先用石灰乳一级中和至pH值到3.5（或采用电石渣乳控制pH值为2），通过沉降、离心机进行固液分离，污水中的大部分游离硫酸经中和制成白石膏；析出白石膏后的酸性废水再到原来的污水处理设备进行二级中和至pH值为7，生成少量的红石膏，废水达标排放。

③本项目研究分析了硫酸法钛白粉生产排放废硫酸的特点和性质，建立并优化磷酸络合脱钛和硫酸浓差结晶除铁新技术，通过对钛白废酸进行脱钛除铁，制备得到硫酸产品，并进一步利用硫酸萃取制备得到磷酸产品。 其中，开发磷酸络合脱钛和硫酸浓差结晶除铁新技术，确定混酸浓度、冷却温度、陈化时间和净化酸指标控制范围，净化得到的酸用来萃取湿法磷酸，磷酸生产磷酸盐，副产磷钛石膏用来指硫酸和水泥，实现钛白废酸的高值高效利用。磷酸络合脱钛和硫酸浓差结晶除铁技术。首先，对废酸进行预处理，加入H₃PO₄使TiOSO₄生成Ti₃(PO₄)₄沉淀除去Ti⁴⁺，确定TiO₂与H₃PO₄加入的质量比例控制范围；第二，预处理后的废酸与w(H2SO4)98%浓硫酸混合，分析出混酸中铁杂质溶解度最低的控制指标用于除去Fe2+；第三，对混酸进行冷却-陈化-固液分离，确定最佳冷却温度和陈化时间；第三，确定工艺和设备选型，进行产业化示范，所得滤液即为净化酸用于萃取磷酸，滤渣主要成分为硫酸亚铁去制硫酸或净水剂。本项目的任务目标是实现年综合利用钛白废硫酸40万吨。

 ④本项目通过研究石膏分解过程中分解温度、气氛、分解时间、杂质等因素对石膏分解率的影响，优化了石膏分解工艺参数，进一步实现了多种含硫废石膏的化学分解协同处理长周期、连续、稳定运行。实现了钛白粉酸性废水产生的钛石膏的化学分解综合利用，石膏分解率不低于98.5%，分解系统实现连续稳定运转≥300天。

本项目最终实现了硫酸法钛白粉生产过程中钛石膏和钛白废酸的资源化利用，解决了工业副产钛石膏制酸的技术难题，对我国资源综合利用、发展循环经济、提升综合科技实力具有重要意义，具有良好的社会经济效益和环境效益，产品和技术市场前景广阔。