Среднее содержание железа в земной коре 4,2%. Железо образует свыше 450 минералов, но промышленное значение имеют немногие оксиды: гематит, магнетит, магномагнетит, ильменит, гидроксиды: гётит, гидрогётит, гидрогематит; карбонаты; сидерит и силикаты: шамозит и тюрингит.
Содержание железа в промышленных рудах различных минеральных типов изменяется от 15- до 70%. В магнетит-гематитовых рудах железа (в %) 50—65, в титаномагнетитовых 15—55, гидрогётитовых 35—45, в сидеритовых 30—35, в силикатных 20—40. Руды, содержащие более 45% железа, считаются богатыми, менее 45 % — бедными. Бедные руды перед металлургической переработкой обогащаются (рудоразборка, промывка, магнитная и электромагнитная сепарация и др.).
Вредные примеси в железных рудах — фосфор, сера, мышьяк, а также олово, цинк, свинец, медь. Допустимое максимальное содержание серы в рудах обычно 0,15—0,25%. Если железистые концентраты перед, плавкой предварительно подвергают агломерации (спеканию), то содержание серы в них снижается до 3—4%, так как она выгорает. Допустимое содержание фосфора от 0,01 до 1,1% в зависимости от технологии переработки руд. Максимальное содержание мышьяка в рудах 0,02—0,05 %, цинка и свинца не более чем по 0,05% каждого.
Полезные примеси — легирующие металлы: никель, кобальт, марганец, титан, хром и ванадий. Железные руды — основа черной металлургии. Главные продукты металлургического производства — чугун, сталь и железо — отличаются друг от друга содержанием углерода и различными технологическими свойствами. В чугунах углерода 1,7— 4%, в сталях 0,2—1,7%, в обычном ковком железе — менее 0,2%. Около 85—90% чугуна является «передельным» и переплавляется в мартеновских печах или в конвертерах (бессемеровский и томасовский процессы) в сталь.
При разработке технологического процесса учитываются химический состав и физические свойства железных руд. При невысоком содержании фосфора (0,07—0,1 %) чугун перерабатывается в сталь в мартеновских речах или в бессемеровских конвертерах с кислой шамотной внутренней обкладкой (футеровкой). В мартеновских печах к чугуну добавляют высококачественные (так называемые мартеновские) руды с минимальным количеством вредных примесей. Передельный чугун с высоким содержанием фосфора перерабатывают в сталь с помощью томасовского процесса в конвертерах с основной футеровкой из молотого доломита или магнезита. Образующиеся при горении окислы серы и фосфора реагируют с известью и переходят в шлак (так называемый томасшлак), использующийся в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Повышенное содержание СаО и MgO снижает температуру плавления и делает процесс переработки руды более экономичным. Полезные примеси, имеющиеся в природных железных рудах, существенно улучшают качество готовых продуктов железа, уменьшая расход легирующих добавок при производстве специальных сталей. Специальные марки сталей на основе железа, марганца, хрома, никеля и других металлов характеризуются повышенной механической прочностью, вязкостью, кислотоупорностью, жаростойкостью, антикоррозионными свойствами.
Месторождения железных руд широко распространены на земном шаре. Геологические запасы железистых кварцитов составляют ориентировочно 500 млрд, т, из них более половины приходится на бывший СССР. Общие запасы железных руд в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах оцениваются по состоянию на 1975 г. в 243 млрд, т, из них на долю развивающихся стран приходится 138 млрд, т (57%). В Бразилии, Австралийском Союзе и Канаде сосредоточено 60% запасов железных руд. Первое место по добыче железных руд в капиталистических странах до 1974 г. занимали США; в 1974 г. впервые в истории железорудной промышленности на первое место вышла Австралия, второе место занимают США, третье — Бразилия, затем идут Франция и Канада. На долю этих стран в 1971—1975 гг. приходилось 60% всей добычи железных руд (без СССР). Значительна роль в мировой добыче Швеции, Индии, Либерии и др.
В промышленное освоение все больше вовлекаются руды с низким содержанием железа, в результате процессы обогащения совершенствуются. Рыхлые и мелкозернистые продукты обогащения перед плавкой нуждаются в окусковании. Большое внимание уделяется в настоящее время производству окатышей, позволяющих значительно увеличить производительность доменных печей.
Производство чугуна в 1975 г. в промышленно развитых капиталистических странах составило 287 млн. т, что ниже уровня предыдущих лет. В развивающихся странах — Индии, Бразилии, Мексике и др. — производство чугуна за тот же период возросло до 24 млн. т. Выплавка стали в развитых капиталистических странах достигала 388 млн. т, а в развивающихся — 31 млн. т. по запасам железных руд Советский Союз занимал первое место в мире. К весьма крупным относятся месторождения, с запасами превышающими 1 млрд т, к крупным — от 300 млн. до 1 млрд т, к средним — от 50 до 300 млн. т, к мелким — менее 50 млн. т.
