Різноманітні залізовмісні мінерали можна в основному розділити на три категорії відповідно до їх мінерального складу: магнетит, гематит і лімоніт. Їх хімічний склад, кристалічна структура і геологічні умови різні, тому різні залізні руди мають різні зовнішні форми і фізичні властивості.
(1) Магнетит
Основним залізовмісним мінералом є магнетит, а його хімічна формула Fe3O4, з яких FeO=31 відсотків, Fe2O3=69 відсотків, а теоретичний вміст заліза становить 72,4 відсотка. Ця руда іноді містить комбінацію композитної руди TiO2 і V2O5, яка називається титаномагнетитом або вітріолітом відповідно. Він рідко зустрічається в природних чистих магнетитових рудах, і часто через поверхневе окислення частина магнетиту окислюється і перетворюється на напівфантомний гематит і псевдогематит. Так званий помилковий гематит - це окислення магнетиту (Fe3O4) в гематит (Fe2O3), але він все ще зберігає початкову форму магнетиту, тому його називають помилковим гематитом.
Магнетит має сильні магнітні властивості, і кристал часто октаедричний, а деякі ромбічні додекаедричні. Заповнювачі часто утворюють щільні блоки, кольорові смуги — залізно-чорні, напівметалічний блиск, відносна щільність — 4.9-5.2, твердість — 5.5-6, спайності немає. Жильна порода в основному кварцова і силікатна. Він погано відновлюється і зазвичай містить високий рівень шкідливих домішок, таких як сірка та фосфор.
(2) Гематит
Гематит — безводна оксидна залізна руда, її хімічна формула — Fe2O3, а теоретичний вміст заліза становить 70 відсотків. Ця руда часто утворює величезні поклади в природі, і це основна руда для промислового виробництва з точки зору поховання та обсягу видобутку.
Вміст заліза в гематиті зазвичай становить від 50 до 60 відсотків. Він містить менше шкідливих домішок, таких як сірка і фосфор, і відновлення краще, ніж у магнетиту. Тому гематит є відносно хорошою сировиною для виробництва заліза.
Гематит має первинний і дикий, а регенерований гематитовий магнетит втрачає свої магнітні властивості після окислення, але все ще зберігає кристалічну форму магнетиту. Псевдогематит часто містить деякі залишки магнетиту. Іноді гематит також містить деякі продукти вивітрювання гематиту, такі як лімоніт (2Fe2O3·3H2O).
Гематит має напівметалічний блиск, твердість кристалізатора 5.5-6, твердість землистого гематиту дуже низька, спайності немає, відносна щільність 4.9-5.3, тільки слабка магнітна, а жильна порода силікатна.
(3) Лимоніт
Лімоніт - це водна руда оксиду заліза, яка утворюється в результаті вивітрювання інших руд. Він найбільш поширений у природі, але рідко можна знайти великі могильники. Його хімічна формула nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). Лімоніт насправді є сумішшю гетиту (Fe2O3·H2O), гідрогетиту (2Fe2O3·H2O) та оксидів заліза з різними кристалічними водами та глинистими речовинами. Більшість залізовмісних мінералів у лімоніті існують у формі 2Fe2O3·H2O.
Як правило, вміст заліза в лимонітовій руді становить від 37 до 55 відсотків, а іноді вміст фосфору вищий. Лімоніт має сильне водопоглинання і зазвичай поглинає велику кількість води. Після випалу або нагрівання в доменній печі вільна вода і кристалічна вода видаляються, а пористість руди збільшується, що значно покращує відновлюваність руди. Тому відновлюваність лимоніту краща, ніж у гематиту та магнетиту. При цьому вміст заліза в руді відповідно підвищується за рахунок видалення вологи.