随着高精尖产业的快速发展，高纯石英的需求量快速增长，并且对其质量要求也愈来愈高。生产高纯石英砂的方法主要有两大类：
一是物理法，也叫机械粉碎法；二是化学合成法。
目前高纯石英砂主要通过天然石英矿石提纯得到，产能与高品质矿源密切相关，高纯石英砂产业主要被拥有高品质高纯石英原料矿的海外企业垄断。
随着全球范围内天然水晶和高品质石英矿脉的逐渐枯竭，化学合成石英砂的工艺逐渐得到研究和重视。
气相合成法即火焰水解法，与气相白炭黑工艺类似，其原理是采用硅或有机硅的氯化物（如SiCl
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或CH
3
SiCl
3
等)原料，将其气化后与氢气、氧气混合，在高温下发生水解形成雾状的SiO
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，最后通过冷却、分离、脱酸等气固分离得到产品。该法得到的产品为气相SiO
2
，粒径小于100nm，外观蓬松多孔，比表面积大，化学纯度高，分散性较好。
气相合成法制备SiO
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流程图
气相合成法生产流程简单，合成条件易控制，反应速度快，适合大规模生产；由于过程中需要高温环境，反应生成的HCl会严重腐蚀设备，因此对生产设备的材质、加热形式等要求比较严格。由于气相法耗能大，加工成本较高，还需在反应条件与设备选型等方面进一步地探讨和研究。
化学沉淀法是合成石英粉体较为广泛的方法之一。沉淀法生产SiO
2
的原理：采用硅酸钠与二氧化碳或酸溶液（加盐酸、硫酸或硝酸）作为原料，在一定的合成温度和表面活性剂的作用下混合反应，得到偏硅酸沉淀，再经过滤、洗涤、干燥、煅烧工序制备出SiO
2
。
沉淀法制备SiO
2
流程图
该生产工艺具有操作方便，生产流程简单，原料易得，能耗低等优点；但是Fe
3+
、Al
3+
、Ca
2+
等杂质的存在会促成凝块的形成，严重影响产品的质量，导致产品性能差、纯度低、粒径大，易发生团聚；也存在着反应体系的浓度较低、沉淀速度快、沉淀过程不易控制的缺点；另外，废酸、废水的处理给环境带来一定的破坏。
溶胶-凝胶法是以无机盐或者金属醇盐（一般为硅酸乙酯）为原料，以醇作为共溶剂，加入酸或碱溶液作为催化剂，进行水解，缩聚反应形成SiO
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凝胶，过滤并对凝胶中的有机溶剂进行洗涤，干燥、煅烧得到SiO
2
粉体。
采用该方法制备SiO
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生产流程简单，合成条件易控制，对设备材料的要求不严格，且过程中无其他添加剂，所以制备出的SiO
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纯度较高、均匀度好、比表面积大。但是，成本较高，生产周期长，工业化价值不大；另外，因为实验过程中可变因素较多，不能达到准确控制（如水解体系、干燥方式及烧结途径等），目前只停留在实验室小试阶段。
四氯化硅液相水解法的原理是SiCl
4
与纯水接触发生水解或缩聚反应，之后将反应产物经洗涤、过滤、干燥、煅烧、筛选等流程，制备SiO
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