Verschillende ijzerhoudende mineralen kunnen op basis van hun minerale samenstelling in hoofdzaak worden onderverdeeld in drie categorieën: magnetiet, hematiet en limoniet. Hun chemische samenstelling, kristallijne structuur en geologische omstandigheden zijn verschillend, dus verschillende soorten ijzererts hebben verschillende uiterlijke vormen en fysische eigenschappen.
(1) Magnetiet
Het belangrijkste ijzerhoudende mineraal is magnetiet en de chemische formule is Fe3O4, waarvan FeO=31 procent, Fe2O3=69 procent, en het theoretische ijzergehalte is 72,4 procent. Dit erts bevat soms een combinatie van TiO2- en V2O5-composieterts, respectievelijk titanomagnetiet of vitrioliet genoemd. Het wordt zelden aangetroffen in natuurlijke zuivere magnetietertsen, en vaak als gevolg van oppervlakteoxidatie wordt een deel van het magnetiet geoxideerd en omgezet in semi-fantoomhematiet en pseudo-hematiet. Het zogenaamde valse hematiet is de oxidatie van magnetiet (Fe3O4) tot hematiet (Fe2O3), maar het behoudt nog steeds de oorspronkelijke vorm van magnetiet, daarom wordt het valse hematiet genoemd.
Magnetiet heeft sterke magnetische eigenschappen en het kristal is vaak octaëdrisch, en een paar zijn ruitvormige dodecaëder. De aggregaten vormen vaak dichte blokken, de kleurstrepen zijn ijzerzwart, semi-metallische glans, de relatieve dichtheid is 4.9-5.2, de hardheid is 5.5-6 en er is geen splijting. Het ganggesteente is voornamelijk kwarts en silicaat. Het heeft een slechte reduceerbaarheid en bevat over het algemeen hoge niveaus van schadelijke onzuiverheden zoals zwavel en fosfor.
(2) Hematiet
Hematiet is watervrij ijzeroxide-erts, de chemische formule is Fe2O3 en het theoretische ijzergehalte is 70 procent. Dit erts vormt vaak enorme afzettingen in de natuur en het is het belangrijkste erts voor industriële productie in termen van begraaf- en mijnbouwvolume.
Het ijzergehalte van hematiet is over het algemeen 50 tot 60 procent. Het bevat minder schadelijke onzuiverheden zoals zwavel en fosfor en de reductie is beter dan die van magnetiet. Daarom is hematiet een relatief goede grondstof voor het maken van ijzer.
Hematiet heeft primair en wild, en het geregenereerde hematietmagnetiet verliest zijn magnetische eigenschappen na oxidatie, maar behoudt nog steeds de kristallijne vorm van magnetiet. Het pseudo-hematiet bevat vaak wat achtergebleven magnetiet. Soms bevat hematiet ook enkele verweringsproducten van hematiet, zoals limoniet (2Fe2O3·3H2O).
Hematiet heeft een semi-metallische glans, de hardheid van de kristallisator is 5.5-6, de hardheid van aardachtig hematiet is erg laag, geen splitsing, de relatieve dichtheid is 4.9-5.3, slechts zwak magnetisch, en het ganggesteente is silicaat.
(3) Limoniet
Limoniet is een waterhoudend ijzeroxide-erts, dat wordt gevormd door de verwering van andere ertsen. Het is de meest verspreide in de natuur, maar het is zeldzaam om grote grafafzettingen te vinden. De chemische formule is nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). Limoniet is eigenlijk een mengsel van goethiet (Fe2O3·H2O), hydrogoethiet (2Fe2O3·H2O) en ijzeroxiden met verschillende kristalwatersoorten en kleiachtige stoffen. De meeste ijzerhoudende mineralen in limoniet bestaan in de vorm van 2Fe2O3·H2O.
Over het algemeen is het ijzergehalte van limonieterts 37 procent tot 55 procent, en soms is het fosforgehalte hoger. Limoniet heeft een sterke wateropname en neemt over het algemeen een grote hoeveelheid water op. Na roosteren of verhitten in een hoogoven wordt vrij water en kristalwater verwijderd en neemt de porositeit van het erts toe, wat de reduceerbaarheid van het erts sterk verbetert. Daarom is de reduceerbaarheid van limoniet beter dan die van hematiet en magnetiet. Tegelijkertijd wordt het ijzergehalte van het erts dienovereenkomstig verhoogd door het verwijderen van vocht.