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由于黄金工业的快速发展,我国易处理金矿资源变得越来越少。生物氧化提金技术是处理低品位难处理金矿的有效途径,但此技术会产生含大量铁和砷的酸性废液。传统处理方法不仅使有价元素白白浪费,且存在潜在的产生二次污染的危险。本论文开辟一条能使砷、铁有效分离,高值化利用有价元素铁的途径。橄榄石结构LiFePO4是一种新型的锂离子电池正极材料,具有能量密度高、成本低、环保和安全等一系列优点,有望成为商业化动力锂离子电池的正极材料。本文以回收铁得到的FePO4为原料,采用碳热还原法进行LiFePO4/C制备及金属离子体相掺杂改性研究。主要研究工作及结果如下：采用磷酸氢二铵为沉淀剂对生物氧化提金废液选择性沉淀铁,主要考察了不同加料方式、pH和磷铁比等工艺参数对砷、铁分离效果的影响,以及工艺条件对制备LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响；然后以合适条件下制备的FePO4和Li2CO3、蔗糖为原料,进行碳热还原法制备LiFePO4/C复合材料的研究,主要考察了FePO4-2H2O焙烧脱水温度对FePO4结构、形貌的影响,以及前驱体脱水温度,制备LiFePO4/C的温度、时间和掺碳量对所制备LiFePO4/C复合材料结构、形貌和电化学性能的影响,正交实验优化出制备LiFePO4/C合适的工艺条件；分别采用V205和Nb2O5对合适工艺条件制备的LiFePO4/C进行了Fe位和Li位掺杂改性研究。采用XRD、SEM、FTIR、电化学性能测试等技术对相关材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。得到如下主要结论：(1)采用磷酸氢二铵为沉淀剂进行选择性沉淀铁的合适工艺条件为：液相加料,pH2.5、磷铁比3.5、温度50℃、搅拌速度500r·min-1;合适的FePO4·2H2O焙烧脱水温度为450℃,焙烧6h；(2)制备LiFePO4/C的适宜条件为：蔗糖过量3%,700℃焙烧10h此条件下验证试验制备的LiFePO4C正极材料0.1C首次放电比容量为132.8mAh/g,充放电平台分别在3.5V和3.4V左右,充放电电压较平稳；0.5C及1C放电时循环性能良好,容量保持率较高；(3)钒的掺杂明显改善了LiFePO4/C的电化学性能,合适的掺钒量为3%。LiFe0.97V0.03PO4/C在0.1C、0.5C及1C倍率下首次放电比容量分别为150.1、137.7和130.3mAh/g,具有较好的倍率性能和循环性能；钒的掺杂降低了材料的电极极化,有效提高了电子导电率与离子导电率。采用铌掺杂时,EDS能谱表明,铌成功掺杂进入LiFePO4/C晶格内,当x=0.02时,O.1C首次放电比容量与未掺杂前相比,提高7.2mAh/g,电化学性能得到一定程度改善。