氯化法生产钛白粉主要包括氯化、氧化和后处理等三个主要的工艺工段，细分的话可分为原料准备――沸腾氯化――固体杂质除去（纯化）――粗四氯化钛的冷凝――氯化尾气处理――四氯化钛的精制――氧化――二氧化钛表面处理――过滤和干燥――汽流粉碎――产品包装等11个步骤。
1氯化阶段
主要使用沸腾氯化炉（通常用钢制成，衬有耐火材料并罩有外部水冷套）。高钛渣或金红石矿等富钛料经粉磨后，按照工艺要求将石油焦、氯化钠和钛渣等原料配料，进入混合仓搅拌后，使用压缩空气风力输送进入高温的沸腾氯化炉中；氧化工序返回的氯气从氯化炉底进入，在1000℃左右的温度下连续进行氯化反应；经过高温化学反应、旋风分离和逐级冷凝后，滤除泥浆得到粗制TiO4。TiO4经除矾、蒸馏等工序后，除去四氯化硅等低沸点杂质，得到纯度相对较高的精制TiO4。
2氧化工段
主要使用氧化反应器。精制TiO4经蒸发预热后，与预热的氧气、晶型转化促进剂、成核剂等物质以不同方式输送至氧化反应器。氧化反应的主反应通常在1350～1850℃进行（氧化反应本身引发温度在800℃以上），反应生成的TiO2随反应器出来的气流在循环氯气的作用温度骤降至680℃以下，随后沿程管路继续冷却至190℃，利用分离器和收集器从氯气在将TiO2分离出来，载经脱氯工序处理后进入下一道工序。
3后处理阶段
主要包括打浆、研磨、化学品制备、表面处理、过滤洗涤、喷雾干燥、微粉碎等工序后，出来的TiO2成品通过输送机进入料仓，然后使用包装机进行装袋，最后送往中转料仓。
