物理方法主要是水洗和分級脫泥、擦洗、磁選、浮選和超聲波法。

 1.1水洗和分級脫泥   這種方法主要是針對含有大量粘土礦物的石英砂。因?yàn)殡S著石英砂顆粒變細(xì)，其中SiO2的品位隨之降低，而鐵質(zhì)和鋁質(zhì)等雜質(zhì)礦物的品位反而升高，所以在入選前對石英砂原礦進(jìn)行水選、分級脫泥非常必要，并且效果也較為明顯18j。它只是作為一種礦石人選前的預(yù)處理方法，應(yīng)用得較早也很普遍，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。   

1.2擦洗   擦洗是借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)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(dá)到石英砂進(jìn)一步提純的效果。目前，主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗二種方法。對于機(jī)械擦洗，其相關(guān)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和配置以及工藝流程中的擦洗時(shí)間和擦洗濃度都是影響擦洗效果的主要因素。由于影響它的因素太多，使機(jī)械擦洗的回收率很低，只有約40％，所以機(jī)械擦洗的效果不太理想。相對于機(jī)械擦洗，棒磨擦洗的效果要比它好得多。在棒磨擦洗工藝中，加入適當(dāng)?shù)乃巹龃箅s質(zhì)礦物和石英顆粒表面的電斥力，增強(qiáng)雜質(zhì)礦物與石英顆粒相互間的分離效果，使擦洗的回收率提高到80％，棒磨擦洗幾乎是機(jī)械擦洗的兩倍，但是對于提純高純度的石英砂，它也只是對礦石預(yù)處理的一種方法。  

 1.3磁選   磁選法可以最大限度的去除石英砂顆粒內(nèi)含有的雜質(zhì)，以赤鐵礦，褐鐵礦和黑云母等為主的弱磁性雜質(zhì)礦物和以磁鐵礦為主的強(qiáng)磁性礦物。對于弱磁性雜質(zhì)礦物常選用在100000e以上的強(qiáng)磁機(jī)，對于強(qiáng)磁性雜質(zhì)的礦物常采用弱磁機(jī)或者是中磁機(jī)進(jìn)行磁選。一般來說，磁選次數(shù)和磁場強(qiáng)度對磁選除鐵效果有重要影響，隨磁選次數(shù)的增加，含鐵量逐漸減少;而在一定的磁場強(qiáng)度下可除去大部分的鐵質(zhì)，但此后磁場強(qiáng)度即使提高很多，除鐵率也無多大變化。另外，石英砂粒度越細(xì)，除鐵效果越好，其原因是細(xì)粒石英砂中含鐵雜質(zhì)礦物量高的緣故。田金星在高純石英砂的提純工藝研究進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，隨磁場強(qiáng)度的增大，雜質(zhì)的脫除率上升，磁場強(qiáng)度達(dá)到100000e以后，雜質(zhì)的脫除率增加不明顯。因此適宜的磁場強(qiáng)度應(yīng)為100000e。經(jīng)磁選后，40目Si02品位可達(dá)99.05％，F(xiàn)e203含量為0.071％：40—80目Si02品位為99.09％，F(xiàn)e203含量0.070％；80—140目Si02品位99.14％，F(xiàn)e203含量0.067％：140—200目Si02品位99.10％，F(xiàn)e203含量0.069％。但是石英砂中含雜質(zhì)較多時(shí)，特別是含有較多的弱磁性或非磁性的雜質(zhì)時(shí)，僅采用磁選是不能提純成高純石英砂的。   

1.4浮選 
浮選是為了除去石英砂中長石、云母等非磁性伴生雜質(zhì)礦物。目前主要有有氟浮選和無氟浮選兩種方法。有氟浮選是采用陽離子捕收劑和氫氟酸活化劑在酸性pH值范圍內(nèi)進(jìn)行的。但是考慮到含氟廢水對環(huán)境的嚴(yán)重影響，人們開始轉(zhuǎn)向無氟浮選。利用石英、長石結(jié)構(gòu)構(gòu)成的差異，合理凋配陰陽離子混合捕收劑的配比及用量，利用他們Zeta電位的不同，優(yōu)先浮選出長石，實(shí)現(xiàn)二者的分離llo，。有文獻(xiàn)報(bào)道在中性條件下，加入無氟浮選藥劑，使二氧化硅微細(xì)粉體中Si02含量從99.1％提高到99.77％左右，相應(yīng)地Fe203含量從0.081％下降到0.023％，產(chǎn)率在83％一85％。這表明無氟浮選能顯著改善二氧化硅微細(xì)粉體的品質(zhì)。湯亞飛等采用六偏磷酸鈉作分散劑和浮選調(diào)整劑，十二胺作捕收劑，可從石英微細(xì)粉料中除去鐵雜質(zhì)，F(xiàn)e2O3含量由0.09％下降至0.02％，產(chǎn)率達(dá)到85％。  

 1.5超聲波法   超聲波法是依靠介質(zhì)來傳播的一種聲波，它具有機(jī)械能，在傳播過程中將會(huì)引起與介質(zhì)的相互作用，產(chǎn)生各種效應(yīng)(機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)及空穴效應(yīng))。利用超聲波的粉碎頭作用于液體時(shí)，使得液體內(nèi)部發(fā)生變化，產(chǎn)生壓力或拉力，當(dāng)拉力達(dá)到一定強(qiáng)度，產(chǎn)生空化作用，造成無數(shù)小氣泡，這些氣泡隨著超聲振動(dòng)被壓縮而壓力減小；當(dāng)氣泡達(dá)到臨界尺度時(shí)(該尺度決定了超聲波的頻率)，這些氣泡將會(huì)破裂，產(chǎn)生巨大的壓力，對液體中的固體顆粒進(jìn)行猛烈的沖擊，在這種劇烈的沖擊下，顆粒表面的微量雜質(zhì)或水花膜，迅速地從顆粒表面剝落，在分散劑的作用下成為微細(xì)的懸浮物，脫離石英砂，經(jīng)洗滌分離后，使石英砂的純度大大地提高。廖青等在水和少量分散劑的傳媒介質(zhì)中，將0-15mm的沉積石英砂巖顆粒粉末，經(jīng)超聲波處理，使含F(xiàn)e2030.12％，S10299.42％的石英砂達(dá)到含F(xiàn)e2030。01％、8i0299.8％，回收率在99％以上，達(dá)到光學(xué)玻璃用砂的標(biāo)準(zhǔn)。