科伊帕萨盐湖位于南美洲玻利维亚境内,其盐湖卤水中蕴含着丰富的钠、钾、镁、硼、锂等资源,具有含量高、储量大等特点,预计潜在的经济价值可超过百亿美元。根据科伊帕萨盐湖卤水等温蒸发实验的结果,该盐湖卤水蒸发后期的矿化度较高,析钾之后的老卤中硼、镁等元素含量极高,组分较特殊,且与已有研究报道的卤水体系有巨大差异。由于普遍缺乏对这种特殊卤水蒸发形成硼酸盐、锂盐及其复盐结晶性质与结晶规律的认识,导致长期以来国内外对该盐湖的研究只停留在基础探测阶段,卤水中硼、锂等资源开发利用的研究状况处于空白状态。本研究以科伊帕萨盐湖析钾后的老卤为对象,分别进行25℃等温蒸发实验和夏季自然蒸发实验,并辅以25℃Li⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄^2-—H₂O四元交互体系相图为理论指导分析老卤的结晶路线,研究该老卤在蒸发过程中各元素在液、固相中的富集规律和盐类的结晶析出规律,为后期硼、锂等盐类的提取利用提供依据。根据蒸发实验得到的结果,找到分离提取老卤中硼元素的最佳操作点,并在此条件下开展盐酸酸化提硼实验,讨论不同加酸量下硼的收率,并确定了当HCl与B₂O₃的摩尔比在1.23时为盐酸的最佳加量。在此最佳加酸量下采用加水热熔、冷却结晶的方法精制得到硼酸产品,确定了提硼工艺路线图。由于提硼后的酸化老卤含硼量仍然较高,会影响后续提锂工艺,因此采用萃取脱硼工艺除去酸化液中剩余的硼,开展了萃取-反萃工艺实验,探讨了萃取剂浓度、萃取混合时间、反萃混合时间、萃取相比、反萃相比、萃取级数与反萃级数等条件对萃取和反萃工艺的影响,确定了萃取-反萃实验最佳工艺参数:V萃取剂:V稀释剂=1:1,萃取相比O/A=1.2,萃取混合时间5 min,萃取级数6级;反萃相比O/A=1,反萃混合时间7min,反萃级数5级。采用煅烧浸取法实现萃余液相中的镁、锂分离,讨论了煅烧温度、煅烧时长和浸取液量对锂回收率和镁残余率的影响,确定了提锂最佳工艺条件:煅烧温度650℃,煅烧时长3小时,浸取液加量与煅烧产物体积之比为1.2。根据上述实验拟定了提锂工艺路线图。