本发明适用于化工领域，提供了一种碳酸锂的制备方法，包括：将萃取有机相与含锂溶液按体积比1:1~10混合形成碱性萃取体系，萃取1~3次，单次萃取时间为1~15分钟，得到含锂有机相；将含锂有机相与反萃取溶液按体积比1:1~10进行混合，反萃取1~3次，单次反萃取时间为1~15分钟，收集含锂离子的碳酸氢锂水溶液；反萃溶液为将二氧化碳通入纯水、碱性金属盐或者铵盐水溶液中的一种或其任意组合制得的水溶液；对含锂离子的碳酸氢锂水溶液进行加热，使该水溶液中的碳酸氢锂结晶析出，并受热分解得到碳酸锂。该方法萃取效率高，可直接在碱性卤水或水溶液中提取锂离子制备碳酸锂，对生产设备的腐蚀性小，生产成本低且环保。