本发明涉及钒钛磁铁矿烧结的技术领域,具体公开了一种烧结原料组合物和碱性钒钛烧结矿及其制备方法和应用。所述烧结原料组合物含有海砂钒钛磁铁精矿粉、活性石灰、硅石和燃料,以所述烧结原料组合物的总重量为基准,所述海砂钒钛磁铁精矿粉的含量为86-89重量%,所述活性石灰的含量为5-7重量%,所述硅石的含量为1-2重量%,所述燃料的含量为4.5-5重量%。所述碱性钒钛烧结矿的制备方法包括:(1)将上述烧结原料组合物、返矿和水进行混合制料,得到混合料;(2)将步骤(1)所述混合料依次进行布料和烧结。本发明提供的碱性钒钛烧结矿的各项性能指标较优,能够满足高炉冶炼用护炉烧结矿的入炉性能要求,对高炉的长寿化具有重要意义。