विभिन्न लौह-असर वाले खनिजों को मुख्य रूप से उनकी खनिज संरचना के अनुसार तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: मैग्नेटाइट, हेमटिट और लिमोनाइट। उनकी रासायनिक संरचना, क्रिस्टलीय संरचना और भूगर्भीय स्थितियां अलग-अलग हैं, इसलिए विभिन्न लौह अयस्क के अलग-अलग बाहरी रूप और भौतिक गुण हैं।
(1) मैग्नेटाइट
मुख्य लौह-युक्त खनिज मैग्नेटाइट है, और इसका रासायनिक सूत्र Fe3O4 है, जिसमें से FeO =31 प्रतिशत, Fe2O 3=69 प्रतिशत, और सैद्धांतिक लौह सामग्री 72.4 प्रतिशत है। इस अयस्क में कभी-कभी TiO2 और V2O5 मिश्रित अयस्क का संयोजन होता है, जिसे क्रमशः टिटानोमैग्नेटाइट या विट्रियोलाइट कहा जाता है। यह शायद ही कभी प्राकृतिक शुद्ध मैग्नेटाइट अयस्कों में पाया जाता है, और अक्सर सतह ऑक्सीकरण के कारण, मैग्नेटाइट का हिस्सा ऑक्सीकृत होता है और अर्ध-प्रेत हेमटिट और छद्म-हेमटिट में बदल जाता है। तथाकथित झूठा हेमटिट मैग्नेटाइट (Fe3O4) का हेमटिट (Fe2O3) में ऑक्सीकरण है, लेकिन यह अभी भी मैग्नेटाइट के मूल आकार को बरकरार रखता है, इसलिए इसे गलत हेमटिट कहा जाता है।
मैग्नेटाइट में मजबूत चुंबकीय गुण होते हैं, और क्रिस्टल अक्सर ऑक्टाहेड्रल होते हैं, और कुछ रोम्बिक डोडेकाहेड्रॉन होते हैं। समुच्चय अक्सर घने ब्लॉक बनाते हैं, रंग की धारियाँ लोहे की काली, अर्ध-धात्विक चमक होती हैं, सापेक्ष घनत्व 4.9-5.2 होता है, कठोरता 5.5-6 होती है, और कोई दरार नहीं होती है। गैंग मुख्य रूप से क्वार्ट्ज और सिलिकेट है। इसमें कम न्यूनता होती है और आमतौर पर सल्फर और फास्फोरस जैसी हानिकारक अशुद्धियों का उच्च स्तर होता है।
(2) हेमाटाइट
हेमेटाइट निर्जल आयरन ऑक्साइड अयस्क है, इसका रासायनिक सूत्र Fe2O3 है, और सैद्धांतिक लौह सामग्री 70 प्रतिशत है। यह अयस्क अक्सर प्रकृति में भारी जमा करता है, और दफनाने और खनन की मात्रा के मामले में यह औद्योगिक उत्पादन का मुख्य अयस्क है।
हेमेटाइट की लौह सामग्री आम तौर पर 50 प्रतिशत से 60 प्रतिशत होती है। इसमें सल्फर और फॉस्फोरस जैसी कम हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं, और यह कमी मैग्नेटाइट की तुलना में बेहतर होती है। इसलिए, हेमेटाइट अपेक्षाकृत अच्छा लोहा बनाने वाला कच्चा माल है।
हेमेटाइट प्राथमिक और जंगली है, और पुनर्जीवित हेमटिट मैग्नेटाइट ऑक्सीकरण के बाद अपनी चुंबकीय गुण खो देता है, लेकिन अभी भी मैग्नेटाइट के क्रिस्टलीय आकार को बरकरार रखता है। स्यूडो-हेमेटाइट में अक्सर कुछ अवशिष्ट मैग्नेटाइट होते हैं। कभी-कभी हेमेटाइट में हेमेटाइट के कुछ अपक्षय उत्पाद भी होते हैं, जैसे लिमोनाइट (2Fe2O3·3H2O)।
हेमेटाइट में अर्ध-धात्विक चमक है, क्रिस्टलाइज़र की कठोरता 5. 5-6 है, मिट्टी के हेमेटाइट की कठोरता बहुत कम है, कोई क्लेवाज नहीं है, सापेक्ष घनत्व 4. 9-5 है। 3, केवल कमजोर चुंबकीय, और गैंग सिलिकेट है।
(3) लिमोनाइट
लिमोनाइट एक हाइड्रस आयरन ऑक्साइड अयस्क है, जो अन्य अयस्कों के अपक्षय द्वारा बनता है। यह प्रकृति में सबसे व्यापक रूप से वितरित है, लेकिन बड़े दफन जमाओं को ढूंढना दुर्लभ है। इसका रासायनिक सूत्र nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4) है। लिमोनाइट वास्तव में गोइथाइट (Fe2O3·H2O), हाइड्रोगोएथाइट (2Fe2O3·H2O) और आयरन ऑक्साइड के साथ विभिन्न क्रिस्टल जल और अर्गिलेसियस पदार्थों का मिश्रण है। लिमोनाइट में अधिकांश लौह-युक्त खनिज 2Fe2O3·H2O के रूप में मौजूद हैं।
आम तौर पर, लिमोनाइट अयस्क की लौह सामग्री 37 प्रतिशत से 55 प्रतिशत होती है, और कभी-कभी फास्फोरस की मात्रा अधिक होती है। लिमोनाइट में मजबूत जल अवशोषण होता है, और आम तौर पर बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित करता है। ब्लास्ट फर्नेस में भूनने या गर्म करने के बाद, मुक्त पानी और क्रिस्टल पानी को हटा दिया जाता है, और अयस्क की सरंध्रता बढ़ जाती है, जिससे अयस्क की कम करने की क्षमता में काफी सुधार होता है। इसलिए, हेमेटाइट और मैग्नेटाइट की तुलना में लिमोनाइट की रिड्यूसबिलिटी बेहतर है। इसी समय, नमी को हटाने के कारण अयस्क की लौह सामग्री में तदनुसार वृद्धि हुई है।