一种气相氧化法生产高纯二氧化钛的方法，在一定的系统压力下，在高温氧化反应器反应区前方的热氧气流中加入少量四氯化钛，然后使热氧与预热后的四氯化钛在反应区混合反应、同时向反应区内加入一定量的晶粒细化剂；反应生成的气固混合物，经过水浴导管冷却、袋滤器气固分离后，得到纯度≥99.9％、粒径在125～370nm小粒径范围内可控、金红石晶型含量≥98.0％的二氧化钛产品，含氯尾气被输送至氯化炉循环使用。该方法具有流程短、三废排放少、生产连续产品质量稳定等特点，产能规模≥15000吨/年，可为陶瓷电容器、热敏电阻、压电陶瓷等行业提供高性能、低成本的高纯二氧化钛原料。