低钛渣加工工艺的核心在于还原熔炼与选择性分离技术的结合。矿热炉（工作温度1500-1700℃）内通过焦炭还原钛铁矿时，需要重点关注铁氧化物优先还原的特性，特别是控制硅石添加量（SiO2含量35-45%）以调节炉渣粘度。这阶段会生成含钛20-30%的初级渣和副产品生铁。
熔融态初级渣转入电弧炉进行深度提纯时，通常采用氧化焙烧与酸浸组合工艺。在800-900℃氧化环境中，渣中低价钛转化为可溶性TiO2+，后续用15-20%硫酸浸出可获得钛液。值得注意的是，盐酸浸出法虽然效率更高，但设备防腐成本会显著增加，这在经济性评估时需权衡考虑。
最终的钛富集工序往往采用多级沉淀技术。调节PH值至1.5-2.0时加入晶种，可使钛以偏钛酸形式析出（TiO(OH)2含量＞98%），而铁、锰等杂质则保留在溶液中。该工艺的能耗控制关键点在于余热回收系统的设计，先进工厂能利用高温炉气预热原料至600℃以上，降低30%以上的综合能耗。
现代工艺创新主要体现在微波辅助还原和膜分离技术的应用。微波场能实现矿物颗粒的选择性加热（钛铁矿介电常数ε=8.2），使还原时间缩短40%；而陶瓷膜（孔径0.1μm）的应用则让酸浸液的净化效率提升3倍以上。这些技术进步使得低钛渣的TiO2回收率从传统工艺的82%提升至现今的91%左右。
