本发明涉及钒钛矿烧结技术领域,公开了一种钒钛烧结矿的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)在水的存在下,将含有海砂钒钛磁铁精矿、石灰石、第一批次的活性石灰和燃料的烧结原料进行一混混匀,然后加入第二批次的活性石灰并进行二混造球,得到球团,海砂钒钛磁铁精矿、石灰石、活性石灰、燃料和水的用量使得以所述球团的总重量为基准,所述球团的含水量为7.3-7.6重量%,配碳量为4.5-5.5重量%;所述第一批次的活性石灰与第二批次的活性石灰的重量比为1:3-3:1;(2)将步骤(1)得到的球团进行烧结,然后向烧结后得到的烧结矿喷洒CaCl2溶液。采用该方法获得的钒钛烧结矿具有较高的强度和成品率、低温还原粉化性好以及产量高等特点。