石英砂又稱(chēng)硅砂，是一種常見(jiàn)的非金屬礦物原料，其應用領(lǐng)域十分廣泛。我國的石英砂選礦提純及深加工開(kāi)發(fā)利用的比較晚，并且主要用于建筑工業(yè)，玻璃制造，陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)，這些領(lǐng)域的一個(gè)共同點(diǎn)就是石英砂的需求量大，原料質(zhì)量要求低。對于我國一些產(chǎn)地的石英砂而言，基本上不經(jīng)過(guò)選礦提純或略經(jīng)提純，即可滿(mǎn)足工業(yè)用砂需求。

目前，國外以美國的石英砂選礦提純技術(shù)為，特點(diǎn)是工業(yè)化產(chǎn)量大、裝備化和生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，其產(chǎn)品已發(fā)展到六代。經(jīng)過(guò)選礦提純制成的高純和超高純石英砂已廣泛應用于航空航天、原子能技術(shù)、激光、光纜通訊、軍工等高科技領(lǐng)域。
石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質(zhì)，獲得精制石英砂或高純石英砂（如電子級產(chǎn)品）的高難度分離技術(shù)，近年來(lái)，國內外對石英砂提純工藝主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
1、水洗、分級脫泥:石英砂中的SiO2的品位隨著(zhù)石英砂粒度的變細而降低，鐵質(zhì)和鋁制等雜質(zhì)礦物的品位則正好相反，這種現象在含有大量粘土性質(zhì)礦物石英砂中尤為明顯。所以在入選前對石英砂原礦進(jìn)行水選，分級脫泥是非常必要的，而且效果也是較為明顯的。如江蘇宿遷馬陵山礦石英砂原礦化學(xué)組成為：SiO279.38%、Fe2O31.68%、Al2O311.28%，其粒度組成中-0.1mm粒級含量為27.65%。在對原礦進(jìn)行預選水洗、分級脫泥后，SiO2的品位上升到86.36%，Fe2O3降低至0.49%，Al2O3降低至6.79%，除雜提純效果較為顯著(zhù)。水洗、分級脫泥作為一種礦石入選前的預處理方法，應用的較早也很普遍，但對于存在于石英砂表面的薄膜鐵和粘連性雜質(zhì)礦物，其脫除效果尚不顯著(zhù)。
2、擦洗:擦洗是借助機械力和砂粒間的磨剝力來(lái)除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級作業(yè)達到石英砂進(jìn)一步提純的效果，目前，主要有棒摩擦洗和機械擦洗兩種方法，對于機械擦洗，一般認為影響擦洗效果的因素主要是來(lái)自擦洗機的結構特點(diǎn)和配置形式，其次為工藝因素，包括擦洗時(shí)間和擦洗濃度，研究表明，砂礦擦洗濃度在50%-60%之間效果好，而且在一定程度上反而加大了石英砂提純的難度；擦洗時(shí)間原則上以初步達到產(chǎn)品質(zhì)量要求為基準，不宜過(guò)長(cháng)，因時(shí)間過(guò)長(cháng)，會(huì )加大設備磨損，提高能耗和造成選礦提純成本的增加。由于對于某些石英砂礦，機械擦洗擦除效果不太理想，因此，在我國棒磨擦洗工業(yè)應用較為普遍和比較成熟。
3、磁選:磁選工藝的采用，可以大限度的清除包括連生體顆粒在內的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物。強磁選通常采用濕式強磁選機或高梯度磁選機。一般而言，對雜質(zhì)以褐鐵礦、赤鐵礦、黑云母等弱磁性雜質(zhì)礦物為主的石英砂，利用濕式強磁機在10000奧斯特以上可以選出；對含雜以磁鐵礦為主的強磁性礦物，則采用弱磁機對或中磁機進(jìn)行選別效果比較好，日本采用強磁機對瀨戶(hù)石英砂進(jìn)行了實(shí)驗條件研究，結果表明，磁選數和磁場(chǎng)強度選除鐵效果有重要影響，隨磁選次數的增加，含鐵量逐漸減少，而一定的磁場(chǎng)強度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場(chǎng)強度即使提高很多，除鐵率也無(wú)多大變化。另外，石英砂粒度越細，除鐵效果越好，其原因是細粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量高的緣故。當石英砂原砂中含雜質(zhì)礦物較多時(shí)，僅采用擦洗、脫泥和磁選是不能將石英砂提純成高純砂，所以還需要進(jìn)一步提純加工。
4、浮選:考慮到含氟廢水對環(huán)境的嚴重影響，國外于70年代出現了“無(wú)氟有酸浮洗法”如日本在實(shí)現長(cháng)石與石英的分離中，采用硫酸或鹽酸（PH=2）調漿，加高級脂肪族胺鹽和石油磺酸鈉混合捕收劑浮選獲得成功，無(wú)氟無(wú)酸浮選法是近年來(lái)大力開(kāi)發(fā)的石英長(cháng)石浮選分離新工藝。目前尚未見(jiàn)到工業(yè)生產(chǎn)的應用的報道，云母與石英的等電點(diǎn)相近，分選難度大，采用酸性條件下陰離子捕收劑，或在堿性條件下陰-陽(yáng)離子捕收劑兩種方法浮選，可獲得很好的效果。一般而言，經(jīng)過(guò)擦洗、脫泥、磁選和浮選后，石英砂的純度可達到99.3%-99.9%，基本上滿(mǎn)足工業(yè)用砂的需求。
5、酸浸:酸浸是利用石英不溶于酸（HF除外），其他雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點(diǎn)，從而可以實(shí)現對石英的進(jìn)一步提純。酸浸常用酸類(lèi)有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸等；還原劑有亞硫酸及其鹽類(lèi)等。經(jīng)驗表明，上述酸類(lèi)對石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果，但對不同的金屬雜質(zhì)，酸的種類(lèi)及其濃度影響較為顯著(zhù)，一般認為各種稀酸對Fe和Al的去除均有顯著(zhù)效果，而對Ti和Cr的去除效果則采用較濃的硫酸、王水或HF進(jìn)行酸浸處理。通常使用上述酸類(lèi)組成的混合酸進(jìn)行雜質(zhì)礦物的酸浸脫除，考慮到HF對石英的溶解作用，故HF濃度一般不超過(guò)10%。
除酸的濃度外，酸的用量、酸浸時(shí)間、溫度及礦攪拌均可以影響石英酸浸效果。酸浸各種因素的控制應根據石英終品位要求，盡量降低酸的濃度，溫度和用量，減少酸浸時(shí)間，以實(shí)現在較低的選礦成本下進(jìn)行石英提純。在一些歐美由于對石英中鐵的要求比較嚴格，故比較系統的研究了石英酸浸提純處理，并建立了酸浸的石英選礦提純廠(chǎng)。經(jīng)過(guò)酸浸處理后的石英砂，可獲得純度達99.99%的高純石英砂。
6、微生物浸出:用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是新近發(fā)展起來(lái)的一種除鐵技術(shù)，據國外研究結果表明，用黑曲霉素、青霉、假單胞菌、多粘菌素、桿菌等微生物對石英表面薄膜鐵進(jìn)行浸除時(shí)，均取得了良好的效果，其中以黑曲霉素浸除鐵效果佳，Fe2O3的去除率多 在75%以上，精礦Fe2O3的品位低達0.007%。目前微生物除鐵處于實(shí)驗室研究階段，規?；I(yè)的生產(chǎn)尚需作進(jìn)一步的實(shí)驗研究。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高科技用硅的需求量也將大量增加，而天然水晶資源的日趨枯竭使得人們不得不將目光轉向天然水晶的替代品—高純和超高純石英砂上。因此，積探求和推動(dòng)石英砂選礦提純技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現精制石英砂、高純和超高純石英砂的成本、大批量工業(yè)化生產(chǎn)、對彌補天然水晶資源的不足，滿(mǎn)足高科技用硅需求具有重要的現實(shí)意義。