В настоящей работе представлены результаты исследования по извлечению ниобия из побочных продуктов производства тетрахлорида титана, образующихся при хлорировании титанового сырья. Актуальность темы обусловлена высоким спросом на редкие металлы, ограниченностью их минеральных источников и необходимостью вовлечения техногенных образований в переработку. Объектами исследования выступали отвальный шлам титанового хлоратора, возгоны пылевой камеры и расплав пылеосадительной камеры с солевой ванной.Методами рентгенофлуоресцентного анализа, рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что ниобий в указанных продуктах содержится в форме устойчивых оксидов и смешанных фаз с участием титана, алюминия, железа и кальция. Проведены эксперименты по водному и кислотному выщелачиванию с использованием соляной, серной и плавиковой кислот. Установлено, что наибольшее извлечение ниобия (до 53%) достигается при обработке фторсодержащими растворами при температуре 85-95 °C и соотношении твёрдой и жидкой фаз 1:10-1:15.Термодинамический анализ хлорирования ниобийсодержащих соединений и построение диаграмм Пурбе подтвердили высокую устойчивость оксидов ниобия и эффективность их перевода в раствор в форме фторниобатов. Предложенный подход объединяет физико-химические методы анализа с расчётным моделированием и может быть использован при проектировании технологии селективного извлечения ниобия. Полученные результаты способствуют расширению минерально-сырьевой базы редких металлов и снижению экологической нагрузки на предприятия титановой промышленности.