我国是全球第一大钛白粉生产和消费大国，2014年钛白粉产量达243.5万吨，且98％以上的企业采用硫酸法生产钛白粉。由于钛铁矿品位低、杂质多而复杂，酸解后会产生大量尾渣;同时酸解反应受到温度、湿度、矿物粒度等因素影响，反应不完全，导致尾渣中含有大量未反应的钛铁精矿。目前酸解尾渣堆积超过千万吨，造成严重的资源浪费和环境污染，研究开发钛白酸解尾渣高效分离方法和工艺，对资源有效利用和环境保护具有重要意义。　　本文以四川龙蟒钛业股份有限公司钛白生产车间硫酸酸解工段产生的尾渣为研究对象，采用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱分析（XRF）以及筛网分析等对尾渣进行工艺矿物学特性分析。分析结果发现:酸解尾渣表面潮湿，液相占45％，并含有4.06％易水解的可溶钛;固相中不溶TiO2干基含量为17.14％;尾渣粒度分布主要在1～100μm区间，大于120μm的颗粒主要含有石膏，18～75μm的颗粒主要含有钛铁矿，钛品位可达26％;小于18μm的颗粒主要含有硅泥;若切割粒径为18μm，钛矿回收率可达58.27％，考虑细颗粒对分离的不利影响，将切割粒径定为25μm。　　针对酸解尾渣中不同粒度分布的颗粒进行水力学分离基础研究。通过尾渣颗粒沉降实验研究料浆流变特性，实验结果发现:尾渣颗粒具有良好的沉降特性，料浆易分层;料浆固含量增大时，上层悬浮液的粘度增大，剪切变稀特性逐渐明显，颗粒运动受阻增大。采用Stokes公式计算颗粒的自由沉降末速度，发现颗粒密度和粒度增大使自由沉降末速度增大，且粒度的影响大于密度的影响，并得出切割分离粒度25μm时的颗粒沉降速度为0.60 mm/s。采用上升水流溢流实验分离尾渣，结果表明:尾渣料浆固含量9.44％、进料速度0.80 mm/s和上升水流速0.60 mm/s时，底流小颗粒脱除效果明显，大部分富含钛铁精矿的颗粒从底流中回收，钛品位提升为34.02％，钛回收率达65.34％。　　进一步设计了连续分离酸解尾渣的DTB溢流分离器，使大部分富含钛铁精矿的颗粒从DTB溢流分离器的底流口回收。通过实验研究对DTB溢流分离器结构参数及操作条件进行优化，获得最优结构参数为导流筒直径60 mm，折流筒直径80 mm，采用推进桨，安装高度距底110 mm;获得最佳操作条件为搅拌转速900 rpm，进料流量1740ml·min-1，底流出口流量845 ml·min-1，尾渣料浆固含量10.09％。实验结果证明DTB溢流分离器分离效果较好，底流含有极少低于25μm的颗粒，钛品位达27％，钛回收率达73％。