石英砂选矿工艺主要是除杂和提纯，去除石英砂中少量或微的量杂质，获得精制石英砂或高纯石英砂的高难度分离技术。 石英砂选矿工艺主要有石英砂杂质解析除杂工艺、石英砂提纯工艺等。
石英砂和石英砂岩杂质解析工艺是指采用破碎、磨矿、分级作业流程，将天然石英砂岩矿磨碎并使杂质和矿物均达到单体解离状态，然后通过分级作业获得符合粒级要求的原料石英砂，为后续石英砂除杂作业做准备。
具体工艺流程
采用颚式破碎机将天然石英砂岩矿破碎成小块，然后采用磨矿设备进行湿磨，将小块石英矿磨成粒度更细的石英砂。所采用的湿磨工艺既可消除磨矿过程中产生的粉尘，也可使石英颗粒之间相互摩擦，促使石英表面附着的杂质(如铁的氧化物和氢氧化物等)与石英颗粒解离。随后，磨矿产物进入分级作业，符合粒径要求的石英砂可作为原料石英砂，以进行下一阶段石英砂除杂，粗粒则返回磨矿设备再磨。
石英砂除杂工艺是将原料石英砂，通过擦洗脱泥、磁选、溜槽重选、浮选、酸洗或几种方法联合作业，去除石英砂中的矿物杂质，获得粒度和杂质含量均符合要求的高纯石英砂。
借助擦洗机的机械力和砂粒间的磨剥力来除掉石英砂外表的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿藏，并进一步擦碎未成单体的矿藏集合体，再经分级作业到达进一步提纯硅砂的作用。
磁选法是去除原料中含铁杂质的有效方法之一。由于原料中所含的赤铁矿、褐铁矿和黑云母等矿物具有弱磁性，利用湿式强磁选机在磁场强度为8×105A/m(安培/米)以上时可选出;而对含杂以磁铁矿为主的强磁性矿物，则采用弱磁选机或中磁选机进行选别。为进一步去除其他少量的弱磁性矿物(如角闪石、辉石以及磁性矿物与石英的连生体)时，可再采用磁场强度大于12000高斯的高梯度磁选机进行二级磁选。
当原料中含有特别少量的重矿物杂质(如锆石)时，因其没有磁性，且比重大于石英，可采用螺旋溜槽重选法有效去除这类重矿物杂质。当原料砂浆体沿着螺旋溜槽面旋转下滑时，各种矿物会根据各自的比重不同，在重力和离心力的双重作用下发生分离，矿物比重差越大，分离程度越高。值得注意的是，矿物形态对螺旋溜槽的分选也有一定影响，片状矿物较易与粒状矿物分离。因此，在利用螺旋溜槽对原料石英砂浆体进行分选时，可把分选出的石英砂浆体分为三部分：粒状重矿物区、粒状石英砂区以及片状矿物和轻矿物区，这样在利用螺旋溜槽去除石英砂中重矿物的同时，还可以去除部分片状的云母类矿物。
若原料中云母类矿物种类较多，仅仅利用螺旋溜槽不可能完全把杂质去除干净。此外，若原料中还含有一定量的比重与石英差不多的长石类矿物，此时可采用浮选工艺流程去除这些杂质矿物。与此同时，当石英矿物与脉石矿物没有达到一定的单体解离度时，需要增加磨矿细度。
浮选作业具体流程
采用三级浮选工艺流程分别去除石英砂中的云母类矿物和长石类矿物。一级浮选是在中性或弱酸性环境下，采用相应的药剂制度从浆体中浮选出含铁的泥质物;二级浮选是在中性或弱酸性环境下，采用相应的药剂制度从浆体中浮选出云母类矿物以及云母与石英的连生体;三级浮选是在中性或弱酸性环境下，采用相应的药剂制度从浆体中浮选出长石类矿物以及长石与石英的连生体。
若成品砂或是经过除杂选别作业后的产品砂颜色偏红，铁钛含量高没有达到产品质量要求时，可采用酸洗法，先水洗除粉除杂，再酸洗浸泡水洗，最后烘干或凉干。
云南某地石英砂矿石，主要成分为石英，占95-97%，硅质胶结物占8-23%，杂质矿物主要为赤铁矿、褐铁矿等，约占1-3%。原选矿厂采用筛分分级-干式磁选-加药强力擦洗-，最终SiO2≥97.62%，Fe2O3≤0.24，Al2O3≤1.11%，指标较差，严重地影响了企业的生产指标和经济效益。因此，该选厂委托鑫海做技术改造，鑫海通过进行，决定采用筛分分级-干式磁选-加药强力擦洗-酸浸的选矿工艺，所得精砂质量指标优良。
具体指标对比如下：
| 改造前后对比 | 工艺 | 精砂指标 |
| 改造前 | 筛分分级-干式磁选-加药强力擦洗-浮选工艺 | SiO2≥97.62%，Fe2O3≤0.24，Al2O3≤1.11% |
| 改造后 | 筛分分级-干式磁选-加药强力擦洗-酸浸工艺 | SiO2≥99.4%，Fe2O3≤0.052，Al2O3≤0.048% |
改造后，提纯后石英砂化学成分达到了硅微粉的质量要求，经过超细磨后可应用于陶瓷、涂料、金属铸造等行业。