本发明公开了一种从钒钛磁铁矿中分离提取多种金属元素的方法,其工艺过程是将钒钛磁铁矿矿粉、还原剂、添加剂、粘结剂混合后制成球团,球团进入链箅机在50~800℃温度下干燥和预热,然后进入回转窑内直接还原成金属化球团,金属化球团热料装入电炉熔化分离,得到铁水及钒钛渣,经过再熔分,得到钒铬的氧化物和钛渣;本发明可以克服球团在加热和还原过程中炸裂粉化带来的不利影响,且现有的技术可以遏制回转窑结圈,也易于控制还原气氛和还原温度,因而具有工艺流程连贯、燃料利用率高、生产效率高、设备制造成本低廉,多种金属元素的综合回收率高和环境污染小等特点。