Por José Margarida da Silva (1)

Resumo

Existem diversos projetos para crescimento de produção de minério de ferro, importante matéria prima para produção de aço. O minério de ferro é produzido em cerca de 50 países. Minas de minério de ferro subterrâneas foram abertas desde o século XIX. As principais, mais os projetos, pelo menos de divulgação oficial, estão na China, Suécia, Noruega, Ucrânia, Austrália e Casaquistão. Este artigo compara minas subterrâneas de minério de ferro, com vistas também a demonstrar a situação brasileira, país que é o segundo maior exportador do minério, mas ainda não possui minas nessa modalidade, embora tenha potencial para realizar essa transição.

Estudos de mina subterrânea para minério de ferro ainda são pouco conhecidos no Brasil, mas se trata de caminho natural, à medida que a profundidade de cavas a céu aberto aumenta e o custo operacional se eleva. Estudos para aumento do aproveitamento de reservas estão em constante evolução. Como o Brasil possui reservas mais profundas de minérios de ferro, sendo os métodos de abatimento adequados ao baixo custo operacional, é possível extrair mais minérios de baixo teor nessa modalidade por esse princípio ou outros. Assim, aliada a análise de custo às questões geomecânicas, se proporciona adequadamente o suporte para tomada de decisão.

1. Introdução

 A lavra de minérios de ferro tem importância crucial na produção mineral, com diversos projetos para crescimento de produção. O setor de lavra de minério de ferro tem enfrentado, nos últimos anos, diversos desafios econômicos e ambientais. Depósitos minerais em profundidade rasa estão próximos da exaustão e a transição para operações de lavra subterrânea, para a extração de depósitos em profundidade, tornou-se inevitável.

Existem minas de minério de ferro subterrâneas desde o século XIX. Elas representam cerca de 10% do total. São pelo menos 17, estando localizadas 9 minas (e um projeto) na China, 3 na Suécia (mais um projeto), 1 na Noruega, 2 na Ucrânia, 1 na Austrália e 1 no Casaquistão; mais um projeto no Chile.

O minério de ferro é importante matéria prima para produção de aço, sendo 98% do minério lavrado para essa opção, com reservas estimadas em cerca de 170 bilhões de toneladas no mundo. A lavra em subsolo é um processo complexo e altamente especializado, sendo os métodos por realce em subníveis (55%) e por abatimento por subníveis (45%) os mais populares para minério de ferro. A lavra por subníveis com enchimento de rocha cimentada também é usada (Bazaluk et al., 2021).

Este artigo compara as minas subterrâneas de minério de ferro, com vistas a mostrar semelhanças e diferenças com a situação brasileira, que ainda não possui minas nessa modalidade, mas com potencial para a transição.

2. Panorama das minas de minério de ferro

O minério de ferro é produzido em cerca de 50 países. Austrália e Brasil juntos dominam as exportações de minério de ferro. E, de acordo com a Associação Mundial do Aço, a demanda de crescimento é de 1 a 2% por ano, ao longo da próxima década (USGS, 2025).

Existem mais de 922 minas de minério de ferro em operação, das quais 114 (12%) estão na China (Mining Technology, 2024). A maioria dos depósitos na China (11 minas) apresenta baixo teor, com média de 30% de ferro. Os depósitos de ferro sedimentares-metamórficos são os mais comuns e representam aproximadamente 56% das reservas comprovadas de minério no país, com hematita como principal mineral-minério (Li et al., 2015).

Conforme Bakhtavar (2013), a transição para lavra subterrânea da Mina Chah-Gaz (em block caving) aconteceu a 450 m de profundidade. A Mina Dataigou, mais nova mina profunda de grande porte da China, teve produção de 9,1 Mt em 2023 (Nasdaq, 2024). Foi projetada para abatimento em subníveis sem pilares (Yan-mei, 2011). Também na China, há a Mina de Luohe, em que o método de abatimento em subnível foi substituído pelo realce em subníveis com enchimento. Os resultados práticos mostram que, após a substituição, os benefícios econômicos e ambientais da mina superam as expectativas.

O método de abatimento em subníveis, preferido na China devido à estrutura simples, alta eficiência e baixo custo, foi introduzido e amplamente utilizado, especialmente em 8 minas de ferro. A Mina Xishimen, de grande escala, com reserva de 102 Mt, média de teor 43% de Fe, tem profundidade máxima de escavação de 60 m (Li et al., 2015). A mina Xiaowanggou estende-se de 190 m a mais de 340 m da superfície (Ren et al., 2018). Além das minas em operação, começou-se a construir um projeto de mina subterrânea de minério de ferro.

Estima-se que a mina de Xi’anshan produzirá anualmente 30 Mtpa de minério de ferro e 10 Mtpa de concentrado de ferro. O início das operações está previsto para 2027 (World Ports, 2022).

As minas de minério de ferro da Suécia apresentam grande produção anual, lavradas por abatimento em subníveis. A Mina de Kiruna, com 27,1 Mtpa, tem corpo de minério tipo ferro (magnetita)-apatito, conhecido até 2 km, com teor de 48,3%. A Mina Malmberget, com 15,6 Mtpa, tem também como minério o magnetitito, com teor de 49 a 63% de ferro, entre 950 e 1.600 m de profundidade (Lund, 2013; Shekhar et al., 2017). Reservas totalizam 350 Mt de minério. A Mina Konsuln funcionou como mina teste, entre 2018 e 2020, também por abatimento em subníveis, com extração em 3 níveis de produção e limite a cerca de 390 m de profundidade, para taxa que seria elevada para 1,8 a 3 Mtpa (Gyamfi et al., 2021). O projeto Blotberget é outro de mina subterrânea de ferro na Suécia (N.S.Energy, 2020), com vida útil prevista para 12 anos, produção de 3 Mtpa de magnetita/hematita, teor de 36,27% de ferro, utilizando-se enchimento pós-lavra com pilares. Rampa de acesso se estenderá até 820 m.

Na Mina Kvannevan, na Noruega, após mais de 30 anos de lavra a céu aberto, iniciou-se a lavra subterrânea em 2000, com o método de realce em subníveis. A combinação de minério de ferro de baixo teor (média 33,5% ferro) e desafios geomecânicos sérios levou a estudos para aumentar capacidade e reservas (Sand et al., 2011) e houve mudança para abatimento em subníveis (Rana Gruber, 2013).

Em 2024, aprovou-se plano de transição da mina a céu aberto North Pit, na Austrália, para mina subterrânea, com lavra por abatimento em subníveis e em blocos. A previsão é de 2,9 Mtpa de produto a partir de 2029. A produção total, a céu aberto e subterrânea, ao longo de 15 anos, é de 40,8 Mt de concentrado de magnetita.

Na Ucrânia, na Mina Pivdenno-Bilozerske, enchimento cimentado é utilizado em minério (hematita e martita) de teor superior a 60%. No sistema de abatimento, usado na Mina Kryvyi Rih, o teor médio de ferro é de 25 a 40%, a uma profundidade de mais de 1.000 m. No Casaquistão, Sokolovsky é uma mina a céu aberto e subterrânea, que produziu, em 2023, 7,5 Mt de minério de ferro (Nasdaq, 2024). Os principais minerais-minério são: magnetita, pirita, martita e hematita (Antonov et al., 1997; Mindat, 2026).

A publicação International Mining (2025) relata que a Compañía Minera del Pacífico abriu túnel exploratório de 2 km em Minas El Romeral, no Chile, que estenderá a vida útil da operação até 2034, projetando 18 Mt de minério de magnetita com teor de 42% de ferro, para uma produção de 2 a 4 Mtpa.

3. Depósitos para lavra subterrânea de minério de ferro no Brasil

 A produção esperada de minério de ferro para o Brasil em 2026 é de 440 Mt. A lavra a céu aberto representa cerca de 12% das reservas mundiais. O potencial da mineração subterrânea da Vale em Minas Gerais é pouco conhecido. Estudos de mina subterrânea para minério de ferro ainda são pouco divulgados no Brasil. Corpos de hematita de alto teor, já comprovados por furos de sonda, se aprofundam abaixo do último banco de cavas paralisadas, que atingiram limite técnico econômico para lavra a céu aberto ou em processo de exaustão, nas minas do Quadrilátero Ferrífero (MG). A Vale pretende abrir uma mina subterrânea de minério de ferro nos próximos anos em Itabira (MG). A ideia de projeto de lavra subterrânea de minério de ferro pela líder de mercado, em Minas Gerais, já vem sendo analisada há algum tempo (CPG, 2021).

Somado todo o minério rico (hematitas) com restrições a lavra a céu aberto, em jazidas no Quadrilátero Ferrífero, cuja extração se limita a métodos subterrâneos de lavra, têm-se da ordem de centenas de milhões de toneladas. As litologias principais são constituídas por itabiritos e hematitas. Com a exaustão das reservas ricas e menos profundas e a recente queda na produção de Carajás, entre outros fatores, o tema da transição para subsolo, originalmente das décadas de 1980 e 1990, para as Minas Timbopeba, em Ouro Preto, e Córrego do Feijão, em Brumadinho, em Minas Gerais, pelo menos, voltou a ser levantado.

Brandi (2009, 2012) estudou modelo conceitual de galeria subterrânea para extração de minério de ferro na Mina Tamanduá, no Quadrilátero Ferrífero. Recursos potencialmente lavráveis em subsolo somam 88 Mt. O autor relatou condições técnicas que suportariam a seleção do método sublevel stoping with back-filling, de forma ascendente. O projeto teria 18 anos de vida útil, extraindo cerca de 4,8 Mtpa. Os altos valores encontrados para os custos operacionais indicavam que o projeto requeria maior tempo de maturação, desenvolvimento de pesquisas operacionais e mais estudos em geologia estrutural e mecânica de rochas. O corpo de minério é composto por minério macio e, secundariamente, por lentes de minério hematítico compacto, para a profundidade máxima 600 m (Salomé, 2011).

Já em Itabira, surgem estudos que apontam possibilidade de continuidade da lavra, além de 2041, com sua mudança para lavra subterrânea. Um caminho natural, à medida que a profundidade da cava aumenta e o custo operacional se eleva (Ramos, 2025). Estudos geológicos recentes indicam presença de corpo de hematita rico na cava da mina Conceição, com potencial extração por lavra subterrânea, localizado abaixo do itabirito duro, diferindo dos depósitos superficiais já exauridos. O corpo de minério, com alto teor de ferro (geralmente acima de 60%), estaria localizado abaixo das minas Conceição e Chacrinha, nas Minas do Meio e produziria volume de estéreis e rejeitos bem menor que o processo com os itabiritos (Vila de Utopia, 2025).

Comentários Finais

Vinte depósitos (minas ou projetos) de minério de ferro são tratados neste artigo. Com o ritmo de lavra praticado nos últimos anos, observa-se grande número de minas em fechamento e descomissionamento que, ao fim da sua vida útil, detêm minério remanescente de alto teor (em geral hematitas compactas e friáveis, com teor de ferro superior a 64%), cuja restrição de lavra se dá por razões técnico-econômicas, ambientais e ou sociais.

Estudos para aumento do aproveitamento de reservas estão em constante evolução. Como o Brasil possui reservas mais profundas de minério de ferro, sendo os métodos de abatimento adequados ao baixo custo operacional, é possível extrair mais minérios de baixo teor.

Nesses estudos se faz necessário, além de provar a quantidade e qualidade do depósito em galeria exploratória e furos de sonda, propor-se a adequação da extração às condições geológicas e geomecânicas do corpo de minério e das rochas encaixantes para tomada de decisão. É necessário o levantamento de parâmetros dos maciços rochosos em galerias já existentes ou novas escavações para dar suporte a tomadas de decisão de lavra potencial em subsolo de depósitos remanescentes de minérios metálicos, como o ferro.

Levando-se em conta todos os aspectos pertinentes, a extração em parte dos depósitos só será possível por meio de lavra subterrânea. Sem bom planejamento, não aproveitaríamos parcela significa dos recursos, com os métodos mais conhecidos atualmente. Persistem, aliados aos desafios da geomecânica, os de controlar os custos operacionais. O que motiva em muito a pesquisa, para a extração mais sustentável, aplicação de enchimento, aproveitamento de reservas e de vantagens da lavra subterrânea, com aplicação de tecnologia adequada: ventilação sob demanda, controles por sensores e veículos elétricos na operação de lavra.

Foto em destaque no alto da página: Mina subterrânea Malmberget, na Suécia, operada pela LKAB (LKAB/Divulgação)

Referências

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