在石英的各种用途中，铁是一种有害的杂质，石英砂的选矿提纯一般以除铁为主要目的。

一、铁在砂中的赋存状态

铁杂质在石英矿中的赋存状态，决定了选矿法可否将它们去除以及去除的程度。因此，首先要了解它们是存在于哪些矿相中、是以何种形式存在、含量及其分布等情况。

石英矿的主要矿物是、石英，此外，还有其他十几种硅酸盐矿物及金属矿物，如角闪石、云母、榍石、绿帘石、石榴石、辉石、电气石、刚玉、方解石及磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿等。此外还有风化而成的黏土矿物。化学性能不稳定的矿物在岩石破碎、风化、搬运的过程中会被自然淘汰，所以石英砂中的矿物主要由化学性质稳定的几十种矿物组成。大多数石英砂中，石英的含量都超过百分至九十，在某些优质砂中，含量可达98%—99。而劣质砂和长石砂中，其含量仅为75%~80%。石英砂中的铁含量随其粒度的降低而上升，这是因为细粒中的重矿物及长石含量较大，它们不像石英那样耐风化。根据石英砂的具体情况，可以将钛的存在状态划分为几种形式。

1、存在于黏土矿物中。在某些出露地表的沉积砂矿床中，含有较多的风化黏土。这种黏土是由长石、石灰石、页岩等风化而成的，黏石的成分是含有云母、石英、褐铁矿、绿泥石、方解石和角闪石混合物的天然水成矾土硅酸盐。其粒度很细，主要由10μm以下的颗粒组成。

2、存在于重矿物及磁性矿物中。重矿物系指相对密度大于2.9的矿物。这些矿物中大部分都具有磁性或弱磁性，铁是这些矿物中的基本组成元素。所以我们也可以将它们称为是存在于单体矿物中。

3、存在于轻矿物中。轻矿物主要指长石（通常为正长石或微斜长石）。长石中的氧化铝有时被氧化铁取代，其量可达0.5%~0.7%。此外，还有高岭石、白云母、方解石、白云石等。在这些轻矿物中，铁是以类质同象形式进入晶格中，由于它们的密度与石英十分接近，所以分离它们比较困难。

4、存在于薄膜铁中。石英砂中的石英颗粒，在纯净的情况下呈白色，受到污染后呈现灰色、褐色、黄色甚至红色等。

5、存在于连生体或晶格中。石英砂中的各种矿物基本上可以认为已经处于单体解离状态，故无需再施破碎，但石英颗粒与其他含铁矿物连生在一起的情况仍然存在。这些连生体多数是暗色矿物，它们有的包裹在石英颗粒内部，有的镀嵌在石英颗粒的边缘，成为矿物集合体，所谓包裹铁主要是指这种情况。