氯化法鈦白粉的原料要求比硫酸法高，要使用TiO2含量90％～95％以上的天然金紅石礦。
氯化通常在沸騰爐中進行。先用空氣使干燥的金紅石礦粉流態化，并加熱至650℃左右，然后加入焦炭粉，待溫度升至900℃時，用CL2替代空氣入爐。金紅石礦與焦炭粉發生如下反應：
TiO2 (天然金紅石礦)+2C+2Cl2→TiCl4+2CO
從氯化焙燒爐出來的氣體含有TiCl4，還含有其他雜質。氣體冷卻到200℃左右，天津鈦白粉制造商，大部分雜質冷凝在爐灰上沉降，氣體經過進一步冷卻，冷凝為液態粗TiCl4，經提純后送往氧化爐。由于TiCl4的沸點與FeCl3、AlCl3、SiCl4等的沸點不同，可采用精餾法將粗TiCl4進行提純，得到高濃度的液態TiCl4。
2004年全球二氧化鈦產能為488萬噸/年，天津鈦白粉生產廠家，其中杜邦占22%、萊昂德爾占14%、Kerr-McGee公司13%、亨茲曼11%、Kronos公司10%、日本Ishihara Sangyo Kaisha公司4%、其它26%。鈦白粉生產工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝，硫酸鹽法的技術比氯化物法簡單，可以用品位低和比較便宜的礦物。世界上約有47%產能采用硫酸鹽工藝，鈦白粉，53%產能為氯化物工藝。
2004年由于全球經濟強勁增長，鈦白粉需求增幅高達8%。全球二氧化鈦需求增速平均為2.2%/年，亞洲增速則為6.3%/年，中國需求增速更是高達10%/年，北美和歐洲預計增速為1.4%/年。經過2004年8月的大幅增長之后，2005年鈦白粉需求增速將回落到2%～3%。雖然需求增速減慢，天津鈦白粉價格，但因為缺少大量的產能增加計劃，2005年鈦白粉的生產開工率還將升高，未來幾年還將進一步增高。
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