Caracterização Mineralógica e Geotécnica de Itabiritos das Minas da Samarco Mineração S.A., Minas Gerais, Brasil

Uma situação frequentemente observada na mineração são áreas sem cobertura vegetal e com elevadas declividades, que favorecem o desenvolvimento de processos erosivos. Como consequência desse processo complexo, tem-se a desagregação, o transporte e sedimentação de partículas sólidas nas drenagens fluviais mais próximas, assoreando-as. Outro efeito da ocorrência de processos erosivos é possibilidade de ocorrência de instabilização de taludes das minas. No presente trabalho realizou-se um estudo da caracterização mineralógica e geotécnica dos itabiritos existentes em duas minas, Alegria Norte e Alegria Sul, pertencentes à SAMARCO Mineração S.A., e localizadas no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais, Brasil. Esses dados serão, em fase posterior do estudo proposto, utilizados para o estabelecimento de correlações com a erodibilidade dos materiais estudados. Nesse sentido, selecionou-se os seguintes tipos de itabirito, comuns na área de estudo: itabirito goethítico (IG), itabirito martítico (IM), itabirito especularítico (IE) e itabirito anfibolítico (IA). Para a caracterização mineralógica foram realizadas análises por difração de raio-X (DRX). Os ensaios de caracterização foram realizados de acordo com as normas brasileiras: teor de umidade natural [1], peso específico dos sólidos [2], granulometria conjunta [3], limite de liquidez [4], limite de plasticidade [5]. Os ensaios de cisalhamento direto, basearam-se na norma [6]. O quartzo é o principal mineral componente dos itabiritos amostrados, exceto do IA, no qual há predominância de silicatos de ferro da série Tremolita (58,4%), pertencente ao grupo dos anfibólios. As amostras de IE e IM, apresentaram maiores proporções de quartzo, 91% e 89% respectivamente. Este último apresenta-se usualmente friável, podendo localmente estar pulverulento, assim como o IE. A hematita, presente em todas as amostras, apresentou-se em maiores proporções no IG, no qual também se observou 21% de caulinita. As amostras IG, IM, IE e IA apresentaram elevados valores de peso específico dos grãos, conforme se previa. Em relação à composição granulométrica, observou-se que o IG e IA classificaram-se como um silte-arenoso e o IM e IE, como uma areia-siltosa. Quanto à consistência, de acordo com os limites de Atterberg, o IM, o IE e o IA apresentaram-se não-plásticos, enquanto o IG apresentou-se pouco-plástico. Os parâmetros de resistência obtidos via ensaios de cisalhamento direto apresentaram os seguintes valores de ângulo de atrito nas condições natural e inundada, respectivamente: 14,8° e 38.9° (IA); 42° e 26.1° (IG); 38,7° e 40,8° (IE); 38,6° e 45,6° (IM). Enquanto que os valores para coesão nas condições natural e inundada foram, respectivamente: 88,7 e 24,20 (IA); 16,9 e 15,6 (IG); 17,8 e 4 (IE) e 61,0 e 16,8 (IM).