硫酸鈦白粉生產中的黑段是指由鈦鐵礦（酸溶性高鈦渣）加工成符合水解要求的鈦液（TiOSO4）的所有工序組合。

黑段流程圖如下：

原礦干燥與粉碎

硫酸法鈦白粉的主要原材料是鈦鐵礦（或酸溶性高鈦渣）和硫酸。采購的鈦鐵礦為幾十目的黑色砂狀物，并含有部分水分。入廠后鈦鐵礦須經風掃磨粉碎并利用粉碎產生的熱量將礦粉干燥。

鈦液制取

鈦鐵礦的化學組成是偏鈦酸亞鐵（FeTiO3），它是一種弱酸弱堿鹽，能與強酸反應，并能進行得比較完全。硫酸分解鈦鐵礦的反應（酸解反應）一般認為主要是按下列反應式進行：

FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O

FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O 酸解工序的全過程是在空氣攪拌狀況下鈦礦與濃硫酸在高溫（溫度在220℃以上）條件下進行反應形成多孔固相物，加水和部分水洗回收的廢酸（20%濃度）進行浸取溶解，并將三價鐵離子還原成二價鐵離子后形成主要成分為TiOSO4、FeSO4和H2SO4的混合物液體（鈦液）。

鈦液精制

酸解工序的鈦液與絮凝劑（一般為改性聚丙烯酰胺）混合后進入沉降池進行重力沉降，上部清鈦液進入壓濾機進行精細過濾除去固體體雜質。

沉降池底部為未反應的鈦礦殘渣（黑渣）通過隔膜壓濾機進行高壓過濾、水洗、壓榨等過程后產生的鈦液回收，剩下的黑渣輸送至硫酸分廠進行灼燒無害化處理。

亞鐵分離

精制后的鈦液進入真空結晶器進行FeSO4結晶，同時通過真空過程將鈦液進行濃縮，結晶后的鈦液進入圓盤過濾機過濾，分離出FeSO4·7H2O（綠礬）。

硫酸亞鐵一部分回用至硫酸分廠，摻燒后制成Fe2O3銷售至水泥廠或鋼鐵廠使用。

鈦液濃縮

由于鈦白粉用途的不同，白段的水解工序對鈦液的濃度要求也不一樣，因此，為滿足水解工序的需要，鈦液需進行濃縮以達到不同的鈦液濃度。為防止鈦液提前水解，濃縮采用真空濃縮器在負壓條件下進行。