在石英的各種用途中，鐵是一種有害的雜質(zhì)，石英砂的選礦提純一般以除鐵為主要目的。

一、鐵在砂中的賦存狀態(tài)

鐵雜質(zhì)在石英礦中的賦存狀態(tài)，決定了選礦法可否將它們?nèi)コ约叭コ某潭?。因此，首先要了解它們是存在于哪些礦相中、是以何種形式存在、含量及其分布等情況。

石英礦的主要礦物是、石英，此外，還有其他十幾種硅酸鹽礦物及金屬礦物，如角閃石、云母、榍石、綠簾石、石榴石、輝石、電氣石、剛玉、方解石及磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦等。此外還有風(fēng)化而成的黏土礦物。化學(xué)性能不穩(wěn)定的礦物在巖石破碎、風(fēng)化、搬運(yùn)的過程中會(huì)被自然淘汰，所以石英砂中的礦物主要由化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的幾十種礦物組成。大多數(shù)石英砂中，石英的含量都超過百分至九十，在某些優(yōu)質(zhì)砂中，含量可達(dá)98%—99。而劣質(zhì)砂和長(zhǎng)石砂中，其含量?jī)H為75%~80%。石英砂中的鐵含量隨其粒度的降低而上升，這是因?yàn)榧?xì)粒中的重礦物及長(zhǎng)石含量較大，它們不像石英那樣耐風(fēng)化。根據(jù)石英砂的具體情況，可以將鈦的存在狀態(tài)劃分為幾種形式。

1、存在于黏土礦物中。在某些出露地表的沉積砂礦床中，含有較多的風(fēng)化黏土。這種黏土是由長(zhǎng)石、石灰石、頁巖等風(fēng)化而成的，黏石的成分是含有云母、石英、褐鐵礦、綠泥石、方解石和角閃石混合物的天然水成礬土硅酸鹽。其粒度很細(xì)，主要由10μm以下的顆粒組成。

2、存在于重礦物及磁性礦物中。重礦物系指相對(duì)密度大于2.9的礦物。這些礦物中大部分都具有磁性或弱磁性，鐵是這些礦物中的基本組成元素。所以我們也可以將它們稱為是存在于單體礦物中。

3、存在于輕礦物中。輕礦物主要指長(zhǎng)石（通常為正長(zhǎng)石或微斜長(zhǎng)石）。長(zhǎng)石中的氧化鋁有時(shí)被氧化鐵取代，其量可達(dá)0.5%~0.7%。此外，還有高嶺石、白云母、方解石、白云石等。在這些輕礦物中，鐵是以類質(zhì)同象形式進(jìn)入晶格中，由于它們的密度與石英十分接近，所以分離它們比較困難。

4、存在于薄膜鐵中。石英砂中的石英顆粒，在純凈的情況下呈白色，受到污染后呈現(xiàn)灰色、褐色、黃色甚至紅色等。

5、存在于連生體或晶格中。石英砂中的各種礦物基本上可以認(rèn)為已經(jīng)處于單體解離狀態(tài)，故無需再施破碎，但石英顆粒與其他含鐵礦物連生在一起的情況仍然存在。這些連生體多數(shù)是暗色礦物，它們有的包裹在石英顆粒內(nèi)部，有的鍍嵌在石英顆粒的邊緣，成為礦物集合體，所謂包裹鐵主要是指這種情況。