本发明提供一种改善提钒尾渣球团强度强化还原脱碱的方法与系统，包括以下步骤：S1.将提钒尾渣、添加剂、粘结剂、水按一定比例配矿、混匀后造球，获得提钒尾渣球团；所述的添加剂为石灰石、消石灰、生石灰中的一种或几种；S2.将提钒尾渣球团置于温度可控的箱式储存炉中，再通入CO2进行碳酸化固结，得到固结后的提钒尾渣球团；S3.将固结后的提钒尾渣球团、固体还原剂送入回转窑中进行还原焙烧，碱金属和还原过程中产生的CO2进入到烟尘中，冷却后分离混合物料中的还原剂返回还原焙烧工序，获得的脱碱渣作为烧结‑高炉流程的炼铁原料。本发明工艺流程设计合理，设备操作简单，无废弃物产生，环境友好。