近年来,随着电动汽车行业的极速发展,使得磷酸铁锂电池得到了更加广泛的应用,但同时也带来了全球锂资源供应严重不足,锂盐价格飞涨的现状。为缓解目前世界可用锂资源垄断格局、我国电动汽车行业发展中锂盐的爆炸性需求、以及将来电动汽车大规模报废阶段来临后,大量磷酸铁锂电池厄需处理等问题,对磷酸铁锂电池中锂、铁等有价金属进行有效回收则显得尤为重要。本文以废旧磷酸铁锂汽车动力电池为研究对象,首先对其进行了预处理及初步回收,依次通过放电、拆解、分离,以及稀碱浸泡等方式预处理分离出电池各个组分,初步回收得到纯度较高的铝箔、铜箔、正极活性物质等;之后分别采用草酸和硫酸体系对正极活性物质进行浸出实验,对浸出机理、浸出工艺进行了探究;最后使用化学沉淀法对硫酸体系浸出液中锂、铁的分离和回收进行了较为详细的研究。使用草酸溶液浸出在预处理阶段得到的正极活性物质,利用磷酸铁锂中Fe²⁺易与C₂O₄^2-形成FeC₂O₄·2H₂O沉淀的原理,可在浸出阶段实现锂、铁的初步分离。在正极活性物质与草酸质量比2:3、反应时间120 min、反应温度25℃、液固比6 mL/g、搅拌速度250 rpm的条件下,锂、铁的浸出率分别为100%和10.3%,浸出过程中可沉淀回收89.7%以上的铁;通过XRD分析确定了铁回收产物为FeC₂O₄·2H₂O;通过SEM和化学分析确定了其形貌和主要成分;最后本文提出了两条草酸浸出的后续深度除杂和回收工艺。使用硫酸和双氧水体系浸出正极活性物质,结果表明,当硫酸浓度为2 mol/L、双氧水浓度为6 vol.%、反应温度60 ℃、反应时间120 min、液固比7 mL/g以及搅拌速度250 rpm下,锂、铁的浸出率分别可达100%和99.1%,并通过对不溶渣的XRD和SEM分析验证了浸出效果;之后使用化学沉淀法分离和回收硫酸体系浸出液（Li-Fe-P体系）中的有价金属锂和铁,结果发现,随着溶液pH值的升高,铁先以FePO4·2H₂0的形式沉淀,之后向Fe（OH）3转化。最终确定适宜的锂、铁分离条件为:在25℃下,以NaOH为沉淀剂,反应时间30min,pH值介于3.05-4.9时,铁以FePO4·2H₂O的形式沉淀回收,沉淀率可达99.98%以上,锂损<2%;对铁分离后溶液进行浓缩后加入Na3PO4可将锂以Li3PO4的形式回收,一次沉锂率可达87.3%;最后对硫酸浸出-化学沉淀法分离工艺流程进行了验证。本文研究了草酸浸出法和硫酸浸出-化学沉淀法分离回收磷酸铁锂电池的工艺,可有效回收其中的有价金属,有望为后续研究和产业化提供参考和指导。