石英砂的用途不同，对于杂质元素的种类和含量要求也存在差异。由于不同地区成矿条件不同，石英中杂质也各有不同。天然石英矿物根据伴生杂质大小、分布、存在形式等特性可分为脉石矿物杂质、包裹体杂质和晶体结构杂质三类。
石英原料中的杂质赋存状态
共伴生独立脉石矿物主要有长石、云母、金红石、方解石、赤铁矿和黏土矿物等，是石英杂质元素的主要载体矿物，主要的杂质元素有Al、Fe、Ca、Mg、Li、Na、K、Ti、B、H等。这类矿物较易去除，将其单体解离开，通过常规选矿技术即可去除。
包裹体是影响高纯石英原料矿石质量的最重要因素之一，当高纯石英中包裹体尤其是微细粒气液两相包裹体和矿物包裹体过多时，会对高纯石英的产品性能产生严重影响。
石英中广泛分布有不同尺寸的固相、液相、气相以及混合相的包裹体，是自然界中最重要的包裹体寄主矿物。由于包裹体赋存于天然石英矿物中，在不破坏石英晶体结构的条件下，只能实现少部分大尺寸包裹体的去除。
酸浸：天然石英矿物中杂质种类多且存在形式复杂，使用混合酸溶解石英中矿物包裹体杂质对石英砂提纯效果最佳。
高温氯化脱气法：对气液包裹体的去除是有一定的效果的，然而一些金属氧化物的氯化机理仍然比较复杂，特别是高温氯化的起始温度还是个难题。
高温爆裂法：石英在高温焙烧过程中，随着温度升高，流体包裹体内部压力大于石英对包裹体束缚压力，流体包裹体发生突然爆裂内部杂质得以释放，再经后续酸清洗可以溶解流体包裹体内部杂质。
石英晶体在形成过程中，一些元素会替代硅元素进入石英晶体中，形成了石英的结构性杂质。石英中常见的晶格杂质元素有Al、Ti、Li、Na、K、Ge、OH等，从石英中分离难度大，是制约高纯石英质量最关键性因素。在现有加工技术下，石英原料中晶格杂质几乎不能被除去。
