本发明提供一种碳酸锂母液的处理方法，属于电池级碳酸锂生产母液处理技术领域。该方法采用有机萃取剂HBL‑211‑Li将沉锂母液进行萃锂反应，将萃取液用硫酸进行反萃取得到硫酸锂溶液。将萃余液用活性炭吸附掉有机萃取剂后进行固液分离得到硫酸钠溶液，将该硫酸钠溶液和铵盐溶液通入电渗析设备中，通过电渗析的方法分离出硫酸铵溶液和碳酸钠溶液。将硫酸铵溶液通过MVR蒸发得到硫酸铵晶体。将碳酸钠溶液与反萃取得到的硫酸锂溶液在85～90℃下合成碳酸锂粗品，该粗品经过水洗、烘干、破碎、除铁、包装得到电池级碳酸锂。采用本发明中的工艺处理沉锂母液，溶液中的Li+、Na+、SO42‑都得到了充分的利用，提高了原子利用率。