本发明属于废旧电池回收技术领域，公开了一种废旧锂电池有价金属的分离纯化方法，包括如下步骤：将正极黑粉微波热解；将微波热解的正极材料粉料采用强碱溶液进行碱浸，去除Al单质，得到碱浸液；将碱浸液一次压滤后；将滤饼在微波加热条件下进行酸浸处理，酸浸液为柠檬酸和过氧化氢的混合溶液；将溶液降温后进行二次压滤，向氯液中加入氨水，对滤液中的金属离子进行沉淀，然后进行三次压滤；将滤饼先溶解，然后采用NaHSO3、丁二酮肟乙醇溶液和氨水分步沉淀。采取调节控制pH值的方式，使有价金属元素逐级分离，以常见的盐、碱沉淀法分离提取Li、Co、Ni、Mn元素，可有效降低成本、减少有机废液产生污染、提高金属纯化率。