La legislación minera chilena exige la estabilidad física y química de las explotaciones mineras. El depósito de relaves en entornos submarinos no se ha incluido específicamente en las directrices de estabilidad química. Sólo la "Sub-Sea Tailings Deposition Evaluation Guideline - prSN/ TR-9432", publicada por KREC-Norsk Berdindustri, puede considerarse un antecedente. Esta directiva incluye normas y criterios analíticos específicos para el análisis de impactos, posibles enfoques para la caracterización del entorno submarino y métodos para la caracterización de materiales en instalaciones de relaves.
La deposición submarina de relaves no es una práctica común en Chile. La práctica fue desarrollada por la minería de hierro chilena en diferentes contextos costeros durante unos 40 años, pero fue abandonada sin conocer el alcance de su impacto. SRK Consulting (Chile) y la industria minera chilena del hierro están desarrollando metodologías para evaluar las tasas de liberación de soluto de los relaves depositados en ambientes submarinos. Las condiciones ambientales de la deposición submarina no corresponden a las de las instalaciones continentales.
Los parámetros ambientales submarinos afectan la reactividad termodinámica de las fases minerales que generan drenajes mineros y capacidades de lixiviación de metales y metaloides. Algunas de estas variables son presión, temperatura, luminosidad e irradiancia, actividad microbiana, concentraciones y mecanismos de suministro de oxidantes, catalizadores y nutrientes, y composición química del agua de mar.
Para determinar los mecanismos de reacción y las tasas de liberación de solutos de los relaves, las pruebas de cinética generalmente se aplican en condiciones de laboratorio estandarizadas (CANMET, 2009; INAP, 2012). Sin embargo, los efectos de la variabilidad de estos mecanismos en condiciones submarinas no se pudieron escalar a partir de los resultados de estas pruebas.
En consecuencia, se diseñó una metodología de prueba de cinética modificada considerando: (1) un P-T constante correspondiente a la presión y temperatura ambiental del sitio submarino, (2) una tasa de renovación de las soluciones de entrada que asimila concentraciones constantes de agua de mar, (3) inoculación de microorganismos y nutrientes, y (4) aislamiento de las condiciones de luminosidad del sitio. Estas condiciones se aplicaron en un "Zero Headspace Extractor" (Extractor de Espacio de Cabeza Cero) de acero inoxidable.
Se realizaron pruebas preliminares utilizando agua destilada para evaluar la capacidad de lixiviar solutos de la célula cinética y modificar la química de las soluciones resultantes. Algunas pruebas se realizaron considerando diferentes tiempos de renovación del agua de mar.
