石英砂中常見的礦物雜質如長石、云母等硅酸鹽礦物，多采取浮選工藝進行分離，以除去石英砂以外的大多數礦物顆粒，并富集石英?；诓煌V物表面對水潤濕性的差異性，疏水顆粒傾向于粘附在氣泡上，浮升至液面，而親水顆粒在與氣泡碰撞后，會脫離懸浮或沉入在水中，從而達到分選礦物的目的。
石英沙設備浮選法不僅能去除云母、長石類礦物，也能浮選磷、鐵等礦物，還可脫除破碎和研磨時混入的次生鐵。
1、云母礦物與石英砂的浮選分離
云母解離出大量零電點極低的陰離子O2-及F-，暴露在層狀結構中后，在較寬的pH值范圍內（pH=2-13）均可用陽離子捕收劑進行回收。長石在陽離子捕收體系中的pH值范圍區域（pH=4-11）小于云母，因此在強酸性條件下可優先浮出云母。
2、長石礦物與石英沙設備的浮選分離
長石與石英砂同屬架狀硅酸鹽礦物，除具有相似的物理性質、化學組成及結構外，還擁有相同水溶液中的荷電機理，零電點都很低。長石與石英砂二者的主要差異在于長石結構構造上，鋁氧四面體所取代硅氧四面體，引進K+、Na+等堿金屬離子作為電價補償。堿金屬離子易在水中解離，使得長石的零電點比石英砂低，從而實現浮選分離。
目前石英沙設備浮選分離長石，根據所使用的藥劑不同可分為酸性條件下的有氟浮選、無氟浮選和無氟無酸法。由于強酸性介質一定程度上會腐蝕設備，給實際操作帶來了諸多不便，多采用無氟無酸法。該法分為兩種，中性浮長石法和堿性浮石英法，可根據實際情況進行選擇。
3、含鐵礦物與石英砂的浮選分離
石英砂雜質中的含鐵礦物零電點大多在5以上，在酸性環境下荷正電，理論上適合采用陰離子捕收劑。例如：
氧化鐵礦的浮選藥劑為脂肪酸（皂）、烴基磺酸鹽或硫酸鹽；
黃鐵礦的浮選藥劑為黃藥類，用量為200ppmw左右；
鈦鐵礦的浮選藥劑一般用油酸鈉（0.21mol/L），調節礦漿pH值至4-10。此外，近年來發展的烴基磷酸類捕收劑對鈦鐵礦具有良好的選擇性和捕收性能。
4、磷灰石礦物與石英沙設備的浮選分離
石英砂中的磷礦物一般以磷灰石方式存在，磷灰石在浮選礦漿中的表面溶解會改變礦物的表面性質和浮選礦漿的化學環境。通常，石英砂在堿性條件（pH大于10）下，很容易被Ca2+活化，所以磷灰石溶液中溶解的Ca2+會對磷灰石和石英砂的分離產生不利影響。由于磷灰石的可浮性優于石英，可采用Na2CO3作為pH調整劑以提高磷灰石的可浮性，增大磷灰石和石英砂的可浮性差異。因此，在堿性條件下對磷灰石和石英砂進行浮選分離時，建議選擇Na2CO3作為pH調整劑，水玻璃作為抑制劑。
此外還可采用脂肪酸皂類陰離子捕收劑進行磷灰石礦物與石英砂的浮選分離，如油酸鈉、氧化石蠟皂、塔爾油等。需要注意的是，脂肪酸浮選磷灰石會受水質與溫度等因素的影響，一般會加重油、煤油等礦物油來增強疏水表面，以達到共捕收的作用。研究顯示，混合捕收劑的效果好于單一的捕收劑，有利于提高石英砂的回收率。
