天然產出的非金屬礦程度不同地含有其他礦物雜質或共伴生礦物。對於具體的非金屬礦產品來說，這些礦物雜質有些是允許存在的，如方解石中所含的少量白雲石和矽灰石，滑石中所含的部分葉臘石和綠泥石；但有些是要儘可能去除的，如高嶺土、石英、硅藻土、滑石、石母、矽灰石、方解石等礦物中所含的各種鐵質礦物和其他金屬雜質。還有一些礦物，如石墨、硅藻上、砂質高嶺土、煤系高嶺土等，原料礦物的品位較低，也必須通過選礦提純或煅燒才能滿足應用的要求。
對於非金屬礦來說，純度在很多情況下指其礦物組成，而非化學組成。有許多非金屬礦的化學成分基本相近，但礦物組成和結構相去甚遠，因此其功能或應用性能也就不同，這是非金屬礦選礦與金屬礦選礦最大的區別之處，例如石英和硅藻土，化學成分雖都是二氧化矽，但前者為晶質結構（矽氧四面體），而後者為結構複雜的非品質多孔結構，因此，它們的應用性能或功能也不相同。此外，非金屬礦選礦過程中要儘可能保持有用礦物的晶體結構，以免影響其工業用途和使用價值。
目前，非金屬礦物常用的選礦方法有：揀選、洗礦、重選、浮選、磁選、電選、化學選礦、選擇性絮凝、煅燒及形狀分選等。
1、揀選
揀選是利用礦石的表面特徵、光性、電性、磁性、放射線及礦石對放射線的吸收和反射能力等物理特性使礦物分離的一種選礦方法。對非金屬礦物的分選，揀選具有特殊作用，可用於預先富集或獲得最終產品，如對原生金剛石礦石，採用揀選可預先使金剛石和廢石分離，對金剛石粗選和精選，採用揀選可獲得金剛石成品。同樣，對於大理石、石灰石、石膏、滑石、石英、鉀長石、高嶺土、矽灰石、石棉等非金屬礦物，均可採用揀選獲得純度較高的最終成品。
例如，採用色選機對鉀長石進行揀選作業，能夠達到直接將塊狀礦物中的廢石、夾石剔除，或者將低品位礦石與高品位礦石分離的效果。在石英砂原礦中，較純的石英砂為白色或乳白色，含鐵雜質或其脈石礦物的顏色則微黃、淺黃色或淺褐色和灰色等，石英砂與含鐵雜質或脈石礦物的顏色差異是色選的關鍵。
色選機工作原理
色選機中石英砂與脈石礦物的噴射分離
2、洗礦
洗礦是處理與黏土膠結在一起或含泥多的礦石的一種工藝，包括碎散和分離兩項作業。通常以水介質浸泡、衝洗或以機械攪動，藉助礦粒之問的摩擦作用，將被礦泥黏附的礦粒解離並與黏土相分離，稱為洗礦或擦洗。
採用洗礦處理一些風化或原生微細粒非金屬礦，可使礦粒表面淨化，露出能反映礦石本身性質的表面，除去表面黏附物後不僅可使礦粒本身得到提純，也為後續選礦作業（如浮選、重選、磁選等）改善了條件。洗礦既可作為其他選礦提純作業的前期準備，也可單獨提高礦物的純度。
雙螺旋洗礦機
振動洗礦篩
3、重選
重選是根據礦粒之間密度的差異，在一定的介質流中（通常為水、重液或垂懸浮液及空氣），藉助流體浮力、動力及其他機械力的推動而鬆散，在重力（或離心力）及黏滯阻力作用下，使不同密度（粒度）的礦粒發生分層轉移，從而達到分選的目的。
重選按作用力性質可分為跳汰選礦、搖床選礦、螺旋選礦、離心選礦、重介質選礦和風力選礦等。如風力選礦是以空氣為分選介質的重力選礦方法，廣泛應用於石棉、雲母、蛭石等的分選。
動篩跳汰機
搖床
例如，利用高嶺土和脈石顆粒的密度差異，採用離心工藝也可以去除石英等脈石顆粒，達到提純高嶺土的目的。以小錐角旋流器組或離心機替代高嶺土提純流程中的洗滌和篩分作業，既能實現洗滌和分級的目的，還可以去除部分雜質，具有較好的應用價值。
4、浮選
礦物表面性質具有疏水性和親水性的差異，浮選正是利用這種差異，在氣-液-固三相界面體系中使礦物得以分離，是細粒物料分選中應用較廣、效果較好的一種選礦方法。
對於高嶺土、膨潤土、長石、重晶石、雲母、伊利石、螢石等非金屬礦來說，一方面是礦物本身硬度較低，易泥化，另一方面是鐵、鈦等雜質礦物嵌布粒度較細，因此其浮選粒級多屬於浮選工藝中提到的泥級顆粒。石英浮選主要用於除去與石英礦共生的雲母、長石類礦物，也能浮選含磷、含鐵礦物，另外用浮選也可脫除破碎和研磨時混入的次生鐵。
5、磁選
磁選是在磁場中，根據礦物間磁性的差異實現分離的力法，非金屬礦主要是分離出具有一定磁性的含鐵、鈦質雜質礦物。對於石英、高嶺土、膨潤土、矽灰石、長石、滑石、凹凸棒石等非金屬礦提純來說，磁選是除去鐵雜質、磁性礦物最廣泛和最有效的手段。
常用的磁選設備有除鐵器、磁滑輪、乾式筒式磁選機、永磁筒式磁選機、感應輥式磁選機、盤式磁選機、高梯度磁選機、超導磁選機、瓊斯型溼式強磁選機、平環式磁選機等。
CTS順流式磁選機工作原理
高梯度磁選機應用現場
6、電選
電選是利用礦物的電性差別，在高壓電場中實現礦物分選的一種選礦方法。目前，工業生產中以輥式電暈-靜電複合電場電選機應用最廣，在金剛石、鋯英石、金紅石等選礦中已有應用。
7、化學選礦
化學選礦是利用不同礦物在化學性質或化學反應特性方面的差異，採用化學原理或化工方法來實現礦物的分離和提純。化學選礦主要應用於一些純度要求較高或物理選礦方法難以達到應用要求的非金屬礦物的選礦，如高純石墨、高純石英、高白度高嶺土等。
例如，由於石英不溶於除HF外的其它酸，可通過化學手段，採用酸浸的方法，將石英礦中表面層、裂隙中或結構層間的各類金屬雜質溶解，以達到更高的提純程度。
8、選擇性絮凝
用高分子絮凝劑，如澱粉、纖維素等，通過橋鍵作用，使得某種微細礦粒選擇性地形成一種鬆散、網絡狀的聚集體（即絮團），其他微細礦粒仍處於分散狀態，然後藉助重選、浮選等選礦方法，實現礦物組分的分選。高分子選擇性絮凝分選主要用於微細粒礦物的分選，已經有成功的工業實踐。
美、蘇、英、西德、捷克等國均採用了選擇性絮凝工藝，使得高嶺土的分選能力和選礦回收率均有所提高。其方法是使用一種陰離子絮凝劑使高嶺土沉澱，其它礦物留在懸浮液中，靜置10分鐘後倒出懸浮液，將絮凝物在清水中攪拌成懸浮液後再進一步分離。也可使分散於高嶺土礦漿中的雜質絮凝，高嶺土呈分散狀態，用虹吸或傾析法，使高嶺土礦漿與絮凝雜質分離。這種方法是近20年來發展起來的被認為是細粒選礦中最有前途的有效工藝之一。
9、煅燒或焙燒
煅燒或焙燒是依據礦物中各組分分解溫度或在高溫下化學反應的差別，有目的地富集某種礦物組分或化學成分的方法。
煅燒或焙燒是非全屬礦主要的加工技術之一，其主要目的如下：
（1）在適宜的氣氛和低於礦物原料熔點的溫度條件下，使礦物原料中的目的礦物發生物理和化學變化，如高嶺土因煅燒脫除結構水而生成偏高嶺石、矽鋁尖晶石和莫來石；凹凸棒石及海泡石煅燒後可排出大量吸附水和結構水，使顆粒內部結晶破壞而變得鬆弛，比表面積和孔隙率成倍增加。
（2）使碳酸鹽礦物（石灰石、白雲石、菱鎂礦等）和硫酸鹽礦物發生分解，生成氧化物和二碳。
（3）使硫化物、碳質及有機物氧化，一些非金屬礦，如硅藻土、煤系高嶺土、黑滑石等中常含有一定的碳質、硫化物或有機質，在一定溫度下煅燒可以除去這些雜質，使礦物的純度、白度、孔隙率提高。
（4）熔融和燒成：熔融是將固體礦物或巖石在熔點條件下轉變為液相高溫流體；燒成是在遠高於礦物熱分解溫度下進行的高溫煅燒，也稱重燒，目的是變為穩定的固相材料。熔融和燒成常用來製備低共熔化合物，如二矽酸鈉、偏矽酸吶和四矽酸鉀、偏矽酸鉀、輕燒鎂、重燒鎂、鑄石以及玻璃、陶瓷和耐火材料等。
例如，對煤系高嶺土進行增白處理時，煅燒可以除掉高嶺土粉中絕大多數有機炭，大大提高了高嶺土的白度。在美國和英國等高嶺土生產大國，一般採用大型動態立窯和隔焰式迴轉窯生產煅燒高嶺土，原料一般是精選後的軟質高嶺土，產品白度85%-95%。
10、按顆粒形狀和硬度分選
有些礦石，由於其中不同礦物在結構方面的不同特點，粉碎解離後呈現出不同的顆粒形狀，如雲母礦石中，雲母呈片狀，其他礦物呈粒狀。因此，將礦石粉碎解離後用一定篩孔的篩子進行篩分可以達到分選的目的。同樣，蛭石、滑石等片狀結構礦物也可以通過選擇性粉碎和篩分進行富集，形狀選礦可採用搖動篩和筒形篩。
礦物的硬度差異也可作為選別的依據。滑石與脈石礦物由於硬度不同，通過選擇性破碎，滑石硬度低、易碎，然後採用篩分進行富集。