石英砂又称硅砂，是一种常见的非金属矿物原料，用途十分广泛，我国石英砂选矿、提纯及深加工开发利用起步较晚，主要用于建筑业、玻璃制造、陶瓷业和铸造业，这些领域的一个共同点是对石英砂的需求量大，对原料的品质要求不高，对于我国部分产区的优质石英砂，不经选矿或仅需稍加提纯，基本就能满足工业用砂的需求。
目前，最先进的石英砂选矿提纯技术在美国，其特点是工业产量大、设备专业化、生产自动化程度高，其产品已发展到第六代。石英砂已广泛应用于航空航天、原子能技术、激光、光缆通讯、军工等高科技领域。
石英砂提纯是除去石英砂中少量杂质，得到精制石英砂或高纯度石英砂（如电子级产品）的一项高难度分离技术。近年来国内外对石英砂提纯技术的研究主要集中在以下几个方面：进行。
1. 清洗、分类和除泥
石英砂中SiO2的品位随着石英砂粒径变细而降低，而铁、铝等杂质矿物的品位则正好相反。这种现象在含有大量粘土矿物的石英砂中尤为明显。石英砂矿在使用前进行水选、分级除泥是非常必要的，效果也相当明显。如江苏宿迁马陵山矿石英砂矿化学成分为：.38%、.68%、.28%，-0.1mm粒径含量为27.65%。原矿经预选、洗矿、分级、除泥后，SiO2品位上升为86.36%，Fe2O3下降为0.49%，Al2O3下降为6.79%。 水洗、分级脱泥作为选矿前的预处理方法，应用历史很早，也很普遍，但对石英砂表面薄膜铁及粘附性杂质矿物的去除效果并不显著。
2. 擦洗
擦洗是利用机械力和砂粒间的磨蚀力，除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥质杂质矿物并进一步打散未形成单体的矿物集合体，再通过分级进一步提纯石英砂。目前主要有棒磨擦洗和机械擦洗两种方法。对于机械擦洗，一般认为影响擦洗效果的因素主要是擦洗机的结构特点和配置，其次是工艺因素，包括擦洗时间和擦洗浓度。研究表明，擦洗砂浓度在50%～60%之间时效果最佳，在一定程度上增加了石英砂提纯的难度；擦洗时间应以初步达到产品质量要求为准，不宜过长，因为时间长了会增加设备的磨损，增加能耗，增加选矿提纯成本。 因为对于有些石英砂矿来说，机械擦洗效果并不理想，所以在我国棒磨行业应用较为普遍，也较为成熟。
3. 磁选
利用磁选技术可以最大限度的除去赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物，包括连体颗粒。强磁选通常采用湿式强磁选机或高梯度磁选机。一般来说，杂质主要由褐铁矿、赤铁矿、黑云母等弱磁性杂质矿物组成的石英砂，采用湿式强磁机，磁力在10000奥斯特以上，即可分离；对于矿石主要由强磁性矿物组成的，最好采用弱磁机或中磁机进行分离。日本利用强磁机对濑户石英砂进行了实验条件研究，结果表明，磁选次数和磁场强度对除铁效果影响很大，随着磁选次数的增加，铁含量逐渐降低。在一定的磁场强度下，可以除去大部分铁，但即使大大提高磁场强度，除铁率也不会有太大变化。 另外，石英砂粒度越细，除铁效果越好，因为细粒石英砂中含有较高的铁杂质矿物，当原料石英砂中含有较多的杂质矿物时，仅靠擦洗、除泥、磁选等工艺是无法将石英砂提纯成高纯砂的，需要进一步的净化加工。
4.浮选
考虑到含氟废水对环境的严重影响，国外在20世纪70年代出现了“无氟酸浮选法”。如日本在长石与石英分离时，用硫酸或盐酸（PH=2）配制矿浆，加入高品位脂肪胺盐与石油磺酸钠混合捕收剂，浮选成功。无氟无酸浮选法是近年来大力发展的一种石英长石浮选分离新工艺，目前尚未在工业生产中应用。据报道，云母与石英等电点相近，分离困难。在酸性条件下用阴离子捕收剂浮选，或在碱性条件下用阴-阳离子捕收剂浮选，均可取得良好的效果。 一般来说，经过擦洗、除泥、磁选、浮选等工序后，石英砂的纯度可以达到99.3%-99.9%，基本满足工业用砂的需求。
5. 酸浸
酸浸利用石英不溶于酸（HF除外）而其他杂质矿物能被酸溶解的事实，从而进一步纯化石英。酸浸常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸；还原剂有亚硫酸及其盐类。经验表明，以上几种酸对石英中的非金属杂质矿物都有很好的去除效果，但酸的种类和浓度对不同的金属杂质有明显的影响。认为各种稀酸对Fe和Al的去除都有明显效果，而对Ti和Cr的去除以浓硫酸、王水或HF较为有效。酸浸去除杂质矿物考虑到HF对石英的溶解作用，因此HF浓度一般不超过10％。
除酸浓度外，酸量、浸出时间、温度、矿石搅拌等均可影响石英酸浸效果。酸浸中各因素的控制应以石英的最终品位要求为依据，尽量降低酸浓度、温度和用量，减少酸浸时间，以较低的选矿成本实现石英提纯。欧美一些国家由于对石英中铁元素的要求比较严格，对石英酸浸提纯进行了比较系统的研究，并建立了石英酸浸选矿提纯厂。经酸浸后可得到纯度为99.99%的石英砂。
6. 微生物浸出
利用微生物除去石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸渍铁是近来发展起来的除铁技术。据国外研究成果显示，利用黑曲霉、青霉、假单胞菌、多粘菌、芽孢杆菌等微生物除去石英表面薄膜中的铁时，均取得了良好的效果。其中黑曲霉除铁效果最好，Fe2O3的去除率可达75%以上，精矿中Fe2O3的品位可低至0.007%。目前微生物除铁处于实验室研究阶段，大规模工业生产还需进一步的实验研究。
概括
随着科技的进步，对高科技硅的需求将大幅度增长，而天然水晶资源的枯竭，迫使人们把目光转向了天然水晶的替代品——高纯、超高纯石英砂。积极探索和推动石英砂选矿提纯技术的进步，实现精制石英砂、高纯、超高纯石英砂的经济高效、规模化工业化生产，对弥补天然水晶资源的短缺，满足高科技硅的需求具有十分重要的现实意义。