本发明公开了一种分离回收钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的方法,方法步骤如下,a.将钒钛磁铁精矿、煤粉和粘结剂按比例混合均匀后经高压压球机压制成生球;b.将生球团经干燥后给入转底炉,在高温条件下铁氧化物被还原从而得到金属化球团;c.将金属化球团在电炉熔分深还原,把金属化球团热装进入熔分电炉,在熔分电炉中金属化球团熔化,渣、铁分离,钛进入炉渣形成含钛炉渣,钒进入铁水形成含钒铁水;d.含钒铁水经脱硫、提钒后再进行铸块处理。与现有技术相比,本发明的通过从原材料选择和优化工艺操作参数两个大的方面着手,有效避免过多的硅元素进入铁水,为含钒铁水提取钒渣、钒渣制取钒制品创造良好条件,经济和社会效益显著。