El grado de homogeneidad de la estructura de fase del mineral sinterizado determina directamente su índice de calidad. Se propone un método de evaluación de la calidad del mineral sinterizado basado en la cuantificación de la homogeneidad de la estructura de fase mineral. Primero, se resumieron las características del tamaño de partícula de magnetita en las estructuras de fase del mineral con diferentes grados de homogeneidad bajo un microscopio de luz polarizada, y se determinó un criterio para evaluar la uniformidad de la estructura de fase del mineral sinterizado basado en el contenido de magnetita de diferentes grados de tamaño de partícula. En segundo lugar, se estableció un modelo de regresión múltiple para la proporción de composición de materia prima de magnetita con diferentes grados de tamaño de partícula. Finalmente, el modelo de regresión múltiple se optimizó utilizando el algoritmo genético de clasificación no dominada de segunda generación (NSGA2). Los resultados muestran que el análisis de la estructura de fase mineral categorizó los tamaños de partícula de magnetita en <30 m, 30~60 m y >60 m. El R2 ajustado del modelo de regresión múltiple de la composición química de las materias primas y la proporción de magnetita de cada grado de tamaño de partícula fueron todos mayores a 0.95, y los valores p fueron todos <0.05, lo que indica un alto grado de ajuste del modelo. Mediante el análisis del modelo, se determinaron el factor único y la interacción entre los múltiples factores que influyen significativamente en la proporción de magnetita en los tres grados de tamaño de partícula. El modelo de regresión multivariada se optimizó utilizando el algoritmo NSGA2 para determinar las proporciones de Al2O3 masa% = 1.82, MgO masa% = 1.50, y R(CaO masa%/SiO2 masa%) = 1.84 para el mayor grado de uniformidad de los minerales sinterizados. Bajo esta condición de sinterización, la estructura de fase micro-mineral se volvió más homogénea, confirmando la fiabilidad del modelo.