硫酸钛白粉生产中的黑段是指由钛铁矿（酸溶性高钛渣）加工成符合水解要求的钛液（TiOSO4）的所有工序组合。

黑段流程图如下：

原矿干燥与粉碎

硫酸法钛白粉的主要原材料是钛铁矿（或酸溶性高钛渣）和硫酸。采购的钛铁矿为几十目的黑色砂状物，并含有部分水分。入厂后钛铁矿须经风扫磨粉碎并利用粉碎产生的热量将矿粉干燥。

钛液制取

钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁（FeTiO3），它是一种弱酸弱碱盐，能与强酸反应，并能进行得比较完全。硫酸分解钛铁矿的反应（酸解反应）一般认为主要是按下列反应式进行：

FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O

FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O 酸解工序的全过程是在空气搅拌状况下钛矿与浓硫酸在高温（温度在220℃以上）条件下进行反应形成多孔固相物，加水和部分水洗回收的废酸（20%浓度）进行浸取溶解，并将三价铁离子还原成二价铁离子后形成主要成分为TiOSO4、FeSO4和H2SO4的混合物液体（钛液）。

钛液精制

酸解工序的钛液与絮凝剂（一般为改性聚丙烯酰胺）混合后进入沉降池进行重力沉降，上部清钛液进入压滤机进行精细过滤除去固体体杂质。

沉降池底部为未反应的钛矿残渣（黑渣）通过隔膜压滤机进行高压过滤、水洗、压榨等过程后产生的钛液回收，剩下的黑渣输送至硫酸分厂进行灼烧无害化处理。

亚铁分离

精制后的钛液进入真空结晶器进行FeSO4结晶，同时通过真空过程将钛液进行浓缩，结晶后的钛液进入圆盘过滤机过滤，分离出FeSO4·7H2O（绿矾）。

硫酸亚铁一部分回用至硫酸分厂，掺烧后制成Fe2O3销售至水泥厂或钢铁厂使用。

钛液浓缩

由于钛白粉用途的不同，白段的水解工序对钛液的浓度要求也不一样，因此，为满足水解工序的需要，钛液需进行浓缩以达到不同的钛液浓度。为防止钛液提前水解，浓缩采用真空浓缩器在负压条件下进行。