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转炉尘泥含有大量的铁和多种有价金属，是潜在价值很高的二次资源。因粒度细、碱金属含量高等特点，目前的利用方式多限于回收其中的铁组分用作冶金炉料，附加值低，且无法有效利用其中多种有价金属。本研究采用酸解和选择性沉淀方法，选择性的同时回收尘泥中的Fe和多种有价金属Al、Mg、Zn和Mn，将其作为Fe源和多种掺杂元素源，制备出多元掺杂型锂离子电池正极材料Li（FeM）PO4/C（M=Al、Mg、Zn和Mn），并对产物的结构和电化学性能进行了表征。同时，探讨了湿法反应产生的废液的循环使用和利用方法。实验采用硫酸酸解转炉尘泥，回收Fe及其他微量金属元素（Mg、Zn、Mn、Al），除杂后，通过共沉淀法获得前驱体“多元掺杂磷酸铁”，前驱体经预处理、配锂、烧结合成得到Li（FeM）PO4/C。实验确定前驱体处理和烧结合成的的最佳工艺为：前驱体预处理温度550℃、保温0.5h；固相烧结温度700℃，保温8h。XRD及SEM结果显示最佳实验条件下所得锂离子电池正极材料Li（FeM）PO4/C结晶完整，没有明显杂质峰、颗粒规则、分布均匀、一次粒子粒径约100nm。常温下，对Li（FeM）PO4/C及纯试剂合成的LiFePO4/C正极材料进行了不同电流密度下的充放电测试。电流密度为15、75、150、300和750mA·g-1时，Li（FeM）PO4/C的放电容量分别为165.9、162.8、154.1、135.2和122.4mAh·g-1，而纯试剂合成产物的放电容量分别为156.8、140.8、132.5、115.2和100.8mAh·g-1，以尘泥为原料的Li（FeM）PO4/C的电化学性能明显更为优异，说明源自转炉尘泥的多种掺杂元素有益于改善产物电化学性能。根据沉淀反应废液中含有大量硫酸根及铵根离子的特点，确定废液利用的最佳途径为：一次废液回用到酸解过程中，二次废液生产硫酸铵。研究发现，与过量硫酸合成的Li（FeM）PO4/C正极材料相比，废液回用所制备的Li（FeM）PO4/C中掺杂元素的量略高，且电化学性能也高于前者；而生产的副产品（NH4）2SO4虽含有一定量的杂质，但未检测到重金属存在，可达到国家标准中优等品的要求。本课题为转炉泥的高附加值利用探索出一个全新的方向，也为锂离子电池正极材料的低成本制备提供一个实用的途径，且实验过程中无任何废弃物产生，可得到高纯度的硫酸钙及优等品的硫酸铵副产品。试验中一般性的制备原理也为其他含铁废弃物的高附加值利用提供新的思路。