本发明提供了一种磷酸铁锂正极材料回收浸出液的处理方法及其应用。该处理方法，包括：调节浸出液的pH至0.8～1.6，然后加入铁粉，过滤得到除铜浸出液；在保护性气体保护下，向除铜浸出液中继续加入铁粉至除铜浸出液的pH为3.3～3.6，过滤得到第一除铝浸出液；在保护性气体保护下，调节第一除铝浸出液的pH至2.5～3.0，加入二(2‑乙基己基)膦酸萃取剂萃取铝离子，取水相得到第二除铝浸出液；调节第二除铝浸出液的pH至2.0～4.0，加入La‑Al‑Ca三元碳酸盐反应，过滤得到除杂浸出液。该处理方法通过铁粉置换杂质铜、结合化学沉淀及萃取法去除杂质铝，采用La‑Al‑Ca三元碳酸盐去除杂质氟，同时调节各阶段的pH范围，能达到较高的杂质去除率。