本发明涉及一种钛白废液回收钒和钛的工艺。其方案是将钛白废液与萃取剂1按照O/A质量比为1:3~6混合,其中萃取剂1为N902,Cyanex923,仲辛醇和磺化煤油的混合药剂,经过四级萃取后得到萃余液和饱和有机相1,饱和有机相1与反萃剂1按照O/A质量比为10:1~4混合,其中反萃剂1为氢氟酸,双氧水和水的混合药剂,经过五级反萃后得到富钛液。将萃余液与萃取剂2按照O/A质量比为1:3~6混合,其中萃取剂2为N503,Cyanex923,仲辛醇和磺化煤油的混合药剂,然后经过三级萃取后得到饱和有机相2和富铁液。将饱和有机相2与反萃剂2按照O/A质量比为20:1~4混合,其中反萃剂2为硫酸溶液,经过四级反萃后得到富钒液。本发明具有钛白废液处理操作简单,回收对象多样,实现钒和钛的有效分离,掩蔽铁杂质离子影响的特点。