矿石和矿物原料中的杂质赋存状态有多种多样，如独立矿物、包裹体、类质同象、有机质、吸附质等。主要的提纯方法有物理提纯法、化学提纯法以及物理化学提纯法等。

矿物的物理提纯法是根据矿石和矿物原料的粒度大小、密度、形状、磁性、电性等物理性质的特点和差异，并采用物理方法进行矿物提纯的加工技术。主要有重选、磁选、电选、风选等。

根据矿石和矿物原料中不同矿物的粒度和密度差异，通过流体浮力、动力或其他机械力的作用，将磨细后的颗粒矿物根据不同密度进行分离提纯的一种矿物提纯方法。矿粒在静止介质中不易松散，不同密度、粒度、形状的矿粒难以互相转移，即使达到分层亦难以实现分离。当不同粒度和密度的矿粒组成的物料在流动介质中运动时，由于它们性质的差异和介质流动方式的不同，其运动状态也不同。在真空中不同性质的物体具有相同的沉降速度，在分选介质，如水、空气、重液（密度大于水的液体或高密度盐类的水溶液）、悬浮液（固体微粒与水的混合物）、空气重介质（固体微粒与空气的混合物）中，由于它们受到不同的介质阻力，形成运动状态的差异。重选就是根据矿粒的这种差异，即在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。

是根据各种矿物的比磁化系数的差异，采用不同磁场强度的磁选设备进行磁选提纯的方法。一般大致分为三类：①强磁性矿物，比磁化系数大于3000×10^-6厘米³/克，如磁铁矿、磁黄铁矿等，用弱磁选设备即能有效与脉石矿物分离。②中磁性矿物，比磁化系数为500～3000×10^-6厘米³/克，如某些钛铁矿、铬铁矿等，用中磁场磁选设备进行分选。③弱磁性矿物，比磁化系数为15～500×10^-6厘米³/克，如赤铁矿、褐铁矿、碳酸铁矿、铁锰矿、硬锰矿、菱锰矿、金红石及某些钛铁矿等，用强磁选及其他方法回收。比磁化系数小于15×10^-6厘米³/克为非磁性矿物，如石英、长石、萤石等。

根据不同矿物颗粒的电性质差异，在外电场作用下进行分离提纯的方法。矿物的电性质是电选的依据。所谓矿物电性质是指矿物的电阻、介电常数、比导电度以及整流性等，它们是判断能否采用电选的依据。由于各种矿物的组成结构不同，表现出的电性质也明显有别，即使属于同种矿物，由于所含杂质不同，其电性质也有差别，但不管如何，总有一定的变动范围，可根据其数值大小判定其可选性。电选主要有摩擦分选、静电分选、电晕分选和介电分选四种方法。

矿物颗粒在空气气流作用下，密度大或粒状的沉降末速度大，运动距离比较近；密度小或片状的沉降末速度小，运动距离比较远。风选就是利用矿物颗粒密度大小和形态上差异性，在空气气流作用下进行矿物提纯的方法。如片状碎云母与粒状石英的风选分离。按工作气流的主流向，风选设备可分为两类：水平气流风选机和上升气流风选机。

矿物的化学提纯法是根据矿石和矿物原料的耐酸、耐碱等化学性质的特点和差异进行矿物提纯的加工技术，也是矿物精细提纯加工的主要技术方法。主要有碱熔法提纯、酸溶/浸法提纯、氧化-还原漂白法和高温煅烧法提纯等。

适用于除去石墨、金刚石等非盐类矿物中的硅酸盐杂质。其原理是石墨与金刚石等矿物具有较好耐碱性能，而其中的硅酸盐矿物杂质则不具有耐碱性。因此，在一定的高温条件下（500℃以上），这些硅酸盐矿物杂质与氢氧化钠发生反应，生成溶于水的硅酸钠，然后被水浸出除去。石墨精矿除杂质常采用“碱熔—水浸—酸浸”的处理方法。金刚石精矿除杂质常采用“碱熔—水浸”的处理方法。

非金属矿物在实现其特殊工业用途之前，通常需要除掉矿物中的着色杂质，主要是指其中所含的铁的各种化合物，如Fe₂O₃、FeO、Fe₂(OH)₃、Fe(OH)₂、FeCO₃等，其中有些是以单体矿物或矿物包裹体存在，有些是以薄膜铁的形式附着于矿物表面、裂隙或结构层间。酸溶/浸法是除去非金属矿物中单体褐铁矿及薄膜铁等含铁矿物比较有效的方法。因为这些着色杂质矿物通常不耐酸，而硅酸盐和石墨等矿物通常具有较好的耐酸性能，酸溶/浸法提纯正是利用矿物耐酸性能的差异性，对矿物中杂质溶解去除，以实现矿物的精细提纯，如高纯石英砂的酸浸提纯工艺、硅藻土混合酸提纯工艺、石墨的氢氟酸提纯工艺等。

像高岭土、重晶石等用于陶瓷、造纸和聚合物填料的矿物，要求具有很高的白度和亮度，而自然界产出的天然矿物中，往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度，达不到工业应用要求。非金属矿物中有害的着色杂质主要是有机质（包括碳、石墨等）和含铁、钛、锰等矿物，如黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、锐钛矿等。有机质采用高温煅烧等方法比较容易去除，因此上述金属氧化物成为提高矿物白度的主要处理对象。采用强酸溶/浸方法，固然能将上述铁、钛化合物大部分除掉，但是，强酸（如盐酸、硫酸等）在溶解氧化铁、氧化钛的同时，也会溶解氧化铝，从而有可能破坏高岭土等黏土类矿物的晶格结构，若废液处理不当，还有环境污染的风险。氧化-还原漂白法是根据着色杂质元素不同价态的颜色差异，通过改变它们的价态来提高矿物白度的方法。氧化-还原漂白法在非金属矿物增白中占有重要的地位。常用的漂白方法包括氧化法、还原法、氧化-还原联合法三种，其中还原法应用得最广泛。

高温煅烧作为一种提纯手段，主要是将非金属矿物中比较容易挥发的杂质（如炭质、有机质等），以及特别耐高温的矿物中耐火度较低的矿物通过煅烧而蒸发。其主要应用包括石墨高温煅烧提纯、硅藻土煅烧提纯、滑石煅烧提纯、硬质高岭土煅烧提纯等。

一般而言，从水的悬浮液中（称矿物和水的悬浮液为矿浆）浮出固体的过程称为浮选。由于物料粒度细，粒度和密度的作用极小，重选方法难以分离；而对一些磁性或电性差别不大的矿物，也难以用磁选或电选分离。浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法，它是利用有用矿物与脉石矿物表面性质差异而进行的物理化学分离过程。由于矿物表面存在极性和非极性之分，极性矿物又可分为不同的等级，使矿物表面特性呈现出复杂性与多样性。因此，可根据它们在水中对水、气泡、药剂的作用不同，通过起泡剂、捕收剂和机械调节，进一步强化这种差别，从而实现有用矿物和无用的脉石矿物的分离。

浮选法是应用最广且最有前途的选矿方法。浮选不仅用于分选金属矿物和非金属矿物，还用于冶金、造纸、农业、食品、医药、微生物、环保等行业的许多原料、产品或废弃物的回收、分离、提纯等。浮选设备包括浮选机和浮选柱。浮选机根据充气方式，可分为机械搅拌式浮选机和非机械搅拌式浮选机。浮选柱包括传统浮选柱和新型浮选柱。