石英砂是重要的工業礦物原料，廣泛用于濾料、玻璃、陶瓷及耐火材料、冶煉、建筑、化工和機械、填料、電子等工業。
石英砂的主要用途
| 應用領域 | 類型 | 主要用途 |
| 玻璃及玻璃制品工業 | 建筑玻璃 | 制造各種平板玻璃、夾絲玻璃、壓花玻璃、玻璃磚、空心玻璃、泡沫玻璃等 |
| 日用玻璃 | 制作瓶罐及玻璃器皿，如啤酒瓶、玻璃杯及裝飾品等 | |
| 技術玻璃 | 制作光學玻璃、玻璃儀器、玻璃纖維、導電玻璃、石英坩堝、激光光源和輻射光源型石英玻璃等 | |
| 機械工業 | 鑄造 | 造型用砂及研磨材料 |
| 電子工業 | 原料 | 高純度金屬硅、電子塑封用熔融硅微粉、光導纖維等 |
| 冶金工業 | 輔料 | 作冶煉添加劑、溶劑以及各種硅鐵合金 |
| 耐火材料 | 窯爐 | 窯用高硅磚、普通磚及耐火粉料等 |
| 水泥工業 | 水泥 | 沙子水泥配料 |
| 水泥制品 | 加氣混凝土、普通制品等 | |
| 硅酸鈉 | 制作水玻璃及無定形二氧化硅等 | |
| 無水硅酸 | 硅膠、干燥劑、石油精煉催化劑 | |
| 填料領域 | 橡膠、塑料的填料；防腐蝕和耐磨道路標志涂料的填料等 | |
1、玻璃工業用石英砂
石英砂作為玻璃工業的主要原料，其對石英砂的質量要求，主要體現在化學成分、穩定性、粒度組成三個方面。
石英玻璃原料的一般工業要求
| 原料品質 | 雜質總量×10-6 | 主要雜質成分ω/% | 應用范圍 | ||||
| Al | Fe | B | 堿金屬 | 堿土金屬 | |||
| 普通 | 150-50 | 無具體要求 | 電光源 | ||||
| 高純 | ＜30 | ＜15×10-3 | ＜1.5×10-3 | ＜0.5×10-3 | ＜4.0×10-3 | ＜4.0×10-3 | 電子石英光纖管 |
| 較高純 | ＜10 | ＜3×10-3 | ＜0.1×10-3 | ＜0.1×10-3 | ＜0.5×10-3 | ＜1.0×10-3 | 光學應用 |
平板玻璃用硅質原料化學成分及波動范圍
| 級別 | 化學成分ω/% | ||
| SiO2不小于 | Al2O3不大于 | Fe2O3不大于 | |
| 優等品 | 98.50±0.20 | 1.00±0.10 | 0.05±0.01 |
| 一等品 | 98.00±0.25 | 0.10 | |
| 二級品 | 96.00±0.30 | 2.00±0.15 | 0.20 |
| 三級品 | 92.00±0.30 | 4.50±0.20 | 0.25 |
| 四級品 | 90.00±0.30 | 5.50±0.30 | 0.33 |
平板玻璃用硅質原料粒度組成
| 級別 | 粒度組成（不大于）/% | ||||
| +1mm | 800μm | 710μm | 500μm | -100μm | |
| 優等品 | 0 | 0 | 0.5 | 5.5 | 5.00 |
| 一等品 | 0.5 | 10.00 | |||
| 二級品 | 20.00 | ||||
| 三級品 | 25.00 | ||||
| 四級品 | 30.00 | ||||
玻璃允許的含鐵量
| 玻璃種類 | Fe2O3允許量/% |
| 光學玻璃、透紫外玻璃 | 0.01 |
| 優良水晶玻璃 | 0.015 |
| 普通水晶玻璃 | 0.02 |
| 無色空腔玻璃、水晶鏡片玻璃 | 0.03 |
| 燈泡用玻璃 | 0.05 |
| 鏡子用玻璃 | 0.1 |
| 物理化學用玻璃 | 0.1 |
| 半透明厚玻璃 | 0.2 |
| 半透明薄玻璃 | 0.3 |
| 綠色、褐色玻璃 | 0.5以上 |
超白玻璃用石英砂要求 （單位：wt%)
| 原料 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | Na2CO3 | TiO2 | NaCL |
| 石英砂 | ≥98.5 | ≤1.0 | ≤0.01 | ≤0.1 | ||||
| ±0.3 | ±0.1 | ±0.001 | ±0.01 |
連熔透明石英玻璃管的原料要求
| 級別 | 特等 | 一等 | 二級 | 三級 |
| 雜質總量 | ＜30×10-6 | ＜50×10-6 | ＜100×10-6 | ＜150×10-6 |
| 雜質顆粒/粒·kg-1 | 無 | ＜5 | ＜10 | ＜20 |
| 水分含量/% | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.5 |
| 玻璃質量等級 | 1、2級 | 3級以上＞40% | 4級以上＞70% | 4級＞40% |
2、機械工業
鑄造用的石英砂其二氧化硅含量要高，其他成分含量低，便于保證耐火度，故以二氧化硅的含量來作為鑄造用石英砂的主要驗收依據。
鑄鋼用砂：二氧化硅的含量應大于97%；
鑄鐵用砂：二氧化硅的含量應大于85%；
有色合金鑄造用砂：二氧化硅的含量應大于75%。
磨料用砂：粒磨圓度好，無棱角，粒度0.8-1.5mm，SiO2＞98%，Al2O3＜0.72%，Fe2O3＜0.18%。
化學工業清除銹噴砂：要求SiO2＞99.6%，Al2O3＜0.18%，Fe2O3＜0.02%，粒度50-70目，粒形為球形，莫氏硬7。
鑄造型砂工業要求
| 原砂類型 | 等級符號 | 含泥率/% | SiO2/% | K2O+Na2O/% | CaO+MgO/% | Fe2O3/% |
| 石英砂 | 1S | ≤2 | ≥97 | ≤0.5 | ≤1.0 | ≤0.75 |
| 2S | ≤2 | ≥96 | ≤1.5 | ≤1.5 | ≤1.0 | |
| 3S | ≤2 | ≥94 | ≤2.0 | ≤2.0 | 1.5 | |
| 4S | ≤2 | ≥90 | - | - | - | |
| 石英-長 | 1SC | ≤2 | ≥85 | - | - | - |
| 石砂 | 2SC | ≤2 | ≥85 | - | - | - |
3、超硬材料
目前我國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種。
黑碳化硅是以石英砂，石油焦和優良硅石為主要原料，通過電阻爐高溫冶煉而成。
綠碳化硅是以石油焦和優良硅石為主要原料，添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成。
綠碳化硅（a）及黑碳化硅（b）用石英砂技術要求
| 綠碳化硅(a) | ||||||
| 粒度/mm | ＞4.5 | ＞3.5 | 3.5-1.0 | 1.0-0.5 | ＜0.5 | 色澤 |
| 含量/% | 0 | ＜2 | ＞85 | ＜13 | 0 | 純白色半透明 |
| 化學成分 | SiO2 | FeO+Al2O3+CaO+MgO | 燒失 | |||
| 含量/% | ＞99.4 | ＜0.3 | ＜0.3 | |||
| 黑碳化硅(b) | ||||||
| 粒度/mm | ＞3 | 3-1.5 | 1.5-1.0 | 1.0-.05 | ＜0.5 | 色澤 |
| 含量/% | 0 | 約65 | 35 | ＜5 | 0 | 白色或灰白色 |
| 化學成分 | SiO2 | FeO+Al2O3+CaO+MgO | 燒失 | |||
| 含量/% | ＞99.3 | ＜0.35 | ＜0.35 | |||
鑄造型砂粒度指標要求
| 名稱 | 特粗砂 | 粗粒砂 | 中粒砂 | ||||
| 粒級序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 粒度/mm | 3.36-1.68 | 1.68-0.84 | 0.84-0.5 | 0.84-0.42 | 0.59-0.297 | 0.42-0.21 | 0.297-0.149 |
| 名稱 | 細粒砂 | 特細砂 | |||||
| 粒級序號 | 8 | 9 | 10 | 11 | |||
| 粒度/mm | 0.21-0.105 | 0.149-0.075 | 0.105-0.053 | 0.075-0.053 |
4、化工行業
在化學用品加工領域，石英砂是生產硅酸鉀、硅酸鈉和各種形態二氧化硅的主要原料。
生產硅酸鈉對石英砂要求純度較高，至少達到容器玻璃級石英砂標準，比如鐵（Fe2O3）小于0.03%，重礦物含量應小于5×10-6，不過其對Al2O3和CaO要求比較高，其含量均要小于0.1%，有些情況下，要求更高，其含量各為0.01%-0.02%。
生產硅酸鈉用的石英砂標準
| 化學組成 | 質量分數/% | 粒度 |
| SiO2 | ＞99.5 | 0.991mm無 |
| Fe2O3 | ＜0.03 | 0.833mm無 |
| Al2O3 | 0.01 | 0.5mm＜4% |
| CaO+MgO | ＜0.10 | 0.35mm＜25% |
| TiO2 | ＜0.03 | 通過0.105mm＜5% |
| ZrO2 | ＜0.01 | |
| Na2O+K2O | 0.1 | |
| 水分 | ＜0.10 | |
| Cr2O3 | ＜0.001 |
隨著高科技及電子工業的迅速發展，半導體硅、沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅等需求也越來越多，其純度的要求也越來越高，如Na、Al、Mg、Cu、Ca、Mn、Ti、Cr、Cl的含量應小于0.1×10-6，Th和U應小于0.1×10-9。
二氧化硅生產方法主要分為火法和濕法，兩者都是以石英砂為原料，但生產工藝卻不同。火法是以石英砂為原料，先還原成金屬硅，再與氯化氫產出四氯化硅，四氯化硅高溫水解，產出氣相二氧化硅。濕法是以石英砂為原料，先生產出硅酸鈉，再與酸反應，產出沉底二氧化硅或者膠體二氧化硅。
化工領域所用石英砂量比玻璃業要少，但硅酸鈉和二氧化硅的應用是十分廣泛的，因此今后的需求將不斷增長。各種形態的二氧化硅及其延續產品硅烷、硅酮等需求的上升，對石英砂的需求將更多，為石英砂這類大宗非金屬礦的精細加工和增值開辟廣闊前景。
5、填料領域
（1）塑料
石英砂作塑料填料，不僅可降低塑料生產成本，還能提高塑料的耐候性、阻燃性和硬度等，其特性對塑料的影響是多方面的，主要特性是其粒徑、硬度、化學組成等性質。
一般來說，石英砂顆粒粒徑越小，塑料的力學性能越好，不過粒徑越小，需要的加工成本就越高，使其均勻分散也越困難，且將消耗更多的助劑。
故石英砂顆粒粒徑的大小，據使用情況來選擇，因對塑料性能以及生產工藝均有影響，是在塑料生產中，使用石英砂填料需要考慮的重要因素。
（2）橡膠
在橡膠中添加石英砂，可大幅度提高橡膠的力學性能、增加體積、降低成本、改善加工工藝性能，且來源豐富，價格低，是淺色和彩色橡膠制品的主要填料。
在橡膠生產中以石英砂作為填料時，石英砂顆粒粒徑是影響填充效果的重要因素。顆粒粒徑越小，比表面積越大，表面活性就越大，與有機分子界面作用就越強，越有利于提高橡膠的撕裂強度、耐磨性、拉伸強度等力學性能。
但是石英砂粒徑越小，表面能也越大，粒子易凝聚使分散變得越困難，不利于填充。故橡膠生產中的填料粒徑大小，應根據橡膠的性能來定。
（3）涂料
石英砂是涂料中應用較廣泛的填料之一。由于石英砂在涂料中具有較好的遮蓋力，從而能部分替代鈦白粉等顏料，來降低漆料成本，同時對漆的光澤、儲存穩定性的影響不大，另外石英砂能提高涂膜的牢固性，耐熱性和耐腐蝕性等。
6、水處理
水處理用石英砂要求：SiO2含量＞98，密度2.55-2.65g/cm3，燒失量＜0.7%，磨減量＜3.0%，鹽酸可溶率＜3.5%，粒徑0.3-2.0mm。
7、人造石英石板材用石英砂
（1）顏色一致，透則透，白則白；紅似血，黑如墨，黃如玉等，一般一個產品里面不能有二種顏色在里面；
（2）粒度組成均勻，不能有太多過粗或過細的顆粒，影響顆粒大小不均的美觀度。追求顆粒趨于顆粒狀，使板材更接近自然板材；
（3）產品干凈清潔度好，無粉塵；
（4）水分含量要低于0.5%。
8、陶瓷釉料
石英砂在陶瓷釉料中是形成玻璃相的主要成分，可賦予釉面高的機械強度、硬度、耐磨性與抗化學侵蝕性能，同時可調節釉料光亮度（光亮釉、亞光釉）和釉料溫度，石英含量和粒度對釉料性能具有重要影響。一般陶瓷釉料用石英砂要求：SiO2＞98.5%，Al2O3＜0.05%，粒度-200目占98%。
9、光纖用石英砂
光纖用石英原料有合成砂和天然砂之分。選擇光纖用石英砂應考慮的主要因素如下：
（1）光衰減性降低的潛力；
（2）折射率的可控制性；
（3）形狀的可控制性；
（4）光纖的化學穩定性和機械強度以及制造成本等。
光纖衰耗的降低有利于各種較長中繼距離傳輸系統的建設。為了保證光纖的低衰耗，對于光纖用石英砂而言，要求過渡金屬離子的含量低于10-9，但是對于不導光部分的外包層材料，只需保證金屬離子的擴散不會對預制棒的芯層和內包層產生影響。
我國石英資源豐富，但多數只是用于玻璃、板材、濾料等領域，大口徑石英管、高質量石英棒和石英錠以及光通信使用的石英玻璃等仍需要大量進口，高純、低羥基石英產品將是未來研究和大力發展的方向。
