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我国高钛渣由于硅、铁、锰、钙、镁等杂质含量较高，无法满足氯化法钛白以及Kroll法制备海绵钛时对高钛渣原料的要求，因此，对高钛渣进行提质研究是十分必要的。目前工业化钛渣提质的方法只有UGS工艺，但是该工艺需要进行高温焙烧预处理，然后再碱浸-酸浸除杂，存在能耗高、流程长等缺陷。本文在系统分析高钛渣矿相组成、赋存状态等工艺矿物学特性基础上，提出了富氧碱浸预脱硅-酸浸深度除杂制备高纯高钛渣新方法，经过深入研究，得到主要结论如下:
(1)高钛渣矿相种类复杂，Ti主要以黑钛石形式存在，少数以雏晶状的低价钛氧化物存在;Mg、Al以晶格替代弥散分布于黑钛石中;Fe以钛铁矿形式被黑钛石包裹;Si主要为硅质玻璃体，少部分以铝硅化合物形式附着于黑钛石表面;S、Cr伴生存在于各矿相结构的缝隙、孔洞;Ca以小颗粒钙钛矿形式附着于矿相表面。
(2)热力学计算表明:在450K～600K、富氧条件下的氢氧化钠体系中，温度升高可促使钛酸盐生成及Al、Si元素向碱液中转移，但不利于低价Fe、Mn氧化物的氧化。在300K～450K的盐酸体中，TiO2、SiO2、Al2O3不与盐酸发生反应，升温不利于杂质氧化物在酸中解离。
(3)富氧碱浸预脱硅-酸浸除杂实验表明:随碱浸温度、碱浓度、氧分压的升高，Si的去除率呈明显上升趋势;随着原料粒度的减小，Si的去除率增加。随着酸浸温度和浓度的增加，酸浸产物中的Ti含量及Fe、Mn杂质的去除率呈上升趋势。Si、Mn、Fe的去除率最高分别达到64.4％、70.3％、95％。
(4)通过强化富氧碱浸预脱硅条件，可实现硅的深度脱除，并使得高钛渣致密矿相嵌布得到有效解离，为酸浸深度除杂创造了条件。试验结果表明:随温度、浓度、时间、液固比、氧分压的增加，碱浸产物的转化率，Al、Si的杂质去除率先增加后趋于平稳，但它们随粒度减小而增加。反应条件的强化，有利于高钛渣中原有矿相的破坏分解以及产物钛酸盐的剥离、团聚、形核、长大。在盐酸浸出过程中，随酸浸温度、浓度、时间的增加，酸浸产物转化率逐渐增加后，钛渣中杂质残留含量显著降低。成功制备出TiO2含量高达99.2％的高纯钛渣，其中Fe、Mg、Si等杂质含量仅为0.01％、0.066％、0.05％,从TiO2品位以及杂质含量等指标看远优于工业初级钛白粉。
(1)高钛渣矿相种类复杂，Ti主要以黑钛石形式存在，少数以雏晶状的低价钛氧化物存在;Mg、Al以晶格替代弥散分布于黑钛石中;Fe以钛铁矿形式被黑钛石包裹;Si主要为硅质玻璃体，少部分以铝硅化合物形式附着于黑钛石表面;S、Cr伴生存在于各矿相结构的缝隙、孔洞;Ca以小颗粒钙钛矿形式附着于矿相表面。
(2)热力学计算表明:在450K～600K、富氧条件下的氢氧化钠体系中，温度升高可促使钛酸盐生成及Al、Si元素向碱液中转移，但不利于低价Fe、Mn氧化物的氧化。在300K～450K的盐酸体中，TiO2、SiO2、Al2O3不与盐酸发生反应，升温不利于杂质氧化物在酸中解离。
(3)富氧碱浸预脱硅-酸浸除杂实验表明:随碱浸温度、碱浓度、氧分压的升高，Si的去除率呈明显上升趋势;随着原料粒度的减小，Si的去除率增加。随着酸浸温度和浓度的增加，酸浸产物中的Ti含量及Fe、Mn杂质的去除率呈上升趋势。Si、Mn、Fe的去除率最高分别达到64.4％、70.3％、95％。
(4)通过强化富氧碱浸预脱硅条件，可实现硅的深度脱除，并使得高钛渣致密矿相嵌布得到有效解离，为酸浸深度除杂创造了条件。试验结果表明:随温度、浓度、时间、液固比、氧分压的增加，碱浸产物的转化率，Al、Si的杂质去除率先增加后趋于平稳，但它们随粒度减小而增加。反应条件的强化，有利于高钛渣中原有矿相的破坏分解以及产物钛酸盐的剥离、团聚、形核、长大。在盐酸浸出过程中，随酸浸温度、浓度、时间的增加，酸浸产物转化率逐渐增加后，钛渣中杂质残留含量显著降低。成功制备出TiO2含量高达99.2％的高纯钛渣，其中Fe、Mg、Si等杂质含量仅为0.01％、0.066％、0.05％,从TiO2品位以及杂质含量等指标看远优于工业初级钛白粉。