钛白粉是涂料中用量最大的一种颜料，钛白粉中亚铁离子含量的高低严重影响钛白粉作为颜料的性能，需要通过水洗将钛白粉中的亚铁离子洗去。工业水洗一般是采用真空叶滤机和隔膜压滤机进行，这些洗涤过程一般都是间歇操作，洗涤后期洗涤效率很低，耗时长，耗水量大。钛白粉水洗过程中，后期洗涤效率很低，很难将亚铁离子全部除去，本课题首先通过静态吸附实验考察了亚铁离子和偏钛酸的作用机理，偏钛酸吸附亚铁离子的吸附平衡时间为9小时，随着溶液中亚铁离子初始浓度的增大，平衡吸附量增大，吸附动力学符合伪一级动力学模型，可以用Freundlich吸附等温方程来描述偏钛酸对亚铁离子的吸附行为。酸度的增大和温度的升高均不利于偏钛酸对亚铁离子的吸附。吸附有亚铁离子的偏钛酸在脱附7h后，达到脱附平衡，在脱附液的pH为1，温度为20℃下，亚铁离子的平衡脱除率只有45%左右。进行了偏钛酸的抽滤水洗除铁实验，得到了偏钛酸滤饼洗涤曲线，并对洗涤曲线进行拟合分析，发现其洗涤方程符合Rhodes洗涤模型，洗涤过程分为置换洗涤和传质扩散洗涤两个过程，传质扩散洗涤阶段是影响洗涤时间与洗水用量的关键阶段。漂白后偏钛酸中的亚铁离子含量明显降低。漂白后的偏钛酸用3.75mL洗水/g偏钛酸洗涤后，就能使偏钛酸中的亚铁离子含量降为100ppm以下，洗水的酸度越大，温度越高，洗涤效果越好，但是从废水的后处理和成本出发，洗水中最合适的硫酸的质量分数为0.1%；合适的温度为50℃。考察了孔径为0.5μm和孔径为1.2μm的膜管其渗透通量随时间的变化，发现孔径为1.2μm的膜管在长时间运行后仍能保持很高的渗透通量，且经过简单的反冲后通量便能很好的恢复，且孔径为1.2μm的膜管也能全部截留偏钛酸粒子，而且不截留亚铁离子，故选用孔径为1.2μm的膜管来进行偏钛酸的水洗。得到了膜法洗涤偏钛酸的洗涤曲线和洗涤方程，其洗涤过程为稀释-浓缩洗涤。建立了多级洗涤模型，利用Matlab对洗涤过程进行模拟计算，发现在进行多级洗涤时，洗涤比增大，达到洗涤标准时所需要的洗涤级数就会减少。进料浆料的液固比对洗涤的影响相对较少，随着进料浆料中液固比的增大，达到洗涤要求时，所需的洗涤级数变化不大。底流浓度对洗涤的影响很大，底流中液固比越大，洗涤过程中带入系统中的铁越多，达到洗涤要求时所需要的洗涤级数越多。