本发明公开了一种利用钛白粉废酸制取高纯度磷酸一铵的方法，属于工业废酸的综合利用技术，包括下述步骤：(1)将废酸加热并浓缩至硫酸浓度大于50％后冷却进行液固分离得初步净化的稀硫酸液与副产品硫酸亚铁；(2)将步骤(1)的稀硫酸液加水稀释至硫酸浓度为20％后加入磷矿粉进行反应，反应时同时加入脱硫、脱氟及脱色添加剂，反应完后进行过滤得P₂O₅含量为13％～23％的稀磷酸和副产品磷石膏；(3)将稀磷酸液进行氨化反应后经过滤、蒸发、冷却结晶、离心脱水、干燥后得主产品磷酸一铵。本发明具有生产成本低、产品质量好、可有效解决中小型钛白粉厂废酸综合利用的优点，用于钛白粉废酸生产高纯度磷酸一铵。