用物理或化學方法將礦石中的有用礦物和無用礦物（通常稱脈石）或有害礦物分開，或將多種有用礦物分離開的工藝過程。又稱“礦物加工”。產品中，有用成分富集的稱精礦；無用成分富集的稱尾礦；有用成分的含量介於精礦和尾礦之間，需進一步處理的稱中礦。金屬礦精礦主要作為冶煉業提取金屬的原料；非金屬礦精礦作為其他工業的原材料。選礦可顯著提高礦物原料的品質，減少運輸費用，減輕進一步處理的困難，降低處理成本，並可實現礦物原料的綜綜合利用。由於世界礦物資源日益貧乏，越來越多地利用貧礦和復雜礦，因此需要選礦處理的礦石量越來越大。除少數富礦外，金屬和非金屬礦石幾乎都需選礦。
早期的選礦，是利用礦物間的物理性質或表面物理化學性質的差異，但不改變礦物化學組成的物理選別過程，主要用於處理金屬礦石，稱“礦石選別”。以後擴展到非金屬礦物原料的選別，稱“礦物選別”。後來，把利用化學方法回收礦物原料中有用成分的過程，也納入選礦，稱為化學選。
簡史 選礦經歷瞭從處理粗粒物料到細粒物料、從處理簡單礦石到復雜礦石、從單純使用物理方法向使用物理化學方法和化學方法的發展過程。早期，人們用手工揀選；後來，用簡單的淘洗工具從河溪砂石中選收金屬礦物。中國湖北銅綠山礦冶遺址中的“船形木鬥”就是2 000多年前淘洗銅礦石的工具。唐樊綽著《蠻書》中有“麩金出麗水，盛沙淘汰取之”的記載，描述當時淘金選礦的情況。明《天工開物》中有礦石采出後“先經揀凈淘洗”，然後“入爐煎煉”，以及錫和其他礦石的選礦記載。歐美於1848年出現瞭機械重選設備——活塞式跳汰機，1880年發明靜電分選機，1890年發明磁選機，促進瞭鋼鐵工業的發展。1893年發明搖床。在浮選廣泛應用以前，重選一直是主要的選礦方法。1906年泡沫浮選法取得專利。浮選能處理細粒復雜礦石，顯著地促進瞭選礦技術的發展。20世紀40年代後，化學選應用於處理氧化銅礦、鈾礦，以後又用來處理復雜、難選、細粒浸染的礦物原料。60年代以來，細粒重選、微細粒浮選、濕式強磁選和選冶聯合流程都得到很大發展。
在選礦理論方面，1867年P.R.雷廷格爾著《選礦學》，初步形成選礦體系。1903年R.H.裡恰茲著《選礦》，構成獨立的選礦工程學。1933年P.A.列賓捷爾著《浮選過程的物理化學》,1939年A.M.高登著《選礦原理》,1940年P.V.利亞先科著《重力選礦》，1944年A.F.塔格特著《選礦手冊》，使選礦形成獨立的學科。選礦涉及的學科主要有：礦物學、結晶學、流體動力學、電磁學、物理化學、表面化學、應用數學以及過程的數學模擬和自動控制等。
中國於20世紀20年代出現機械選礦廠，如湖南水口山選礦廠等。1949年以後，在選礦指標、處理量和選礦科學技術等方面都有很大發展。鎢、錫等選礦技術在某些方面有較高的水平，創制出獨特的離心選礦機、振擺溜槽、環射式浮選機等新設備，並最先采用離析–浮選法來回收氧化銅。
選前準備作業 有粉碎（包括破碎和磨碎）、篩分和分級，有時還包括洗礦。
破碎 將礦山采出的粒度為500～1 500毫米的礦塊碎裂至粒度為5～25毫米的過程。方式有壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細碎三段進行。
磨碎 以研磨和沖擊為主。將破碎產品磨至粒度為10～300微米大小。磨碎的粒度根據有用礦物在礦石中的浸染粒度和采用的選別方法確定。常用的磨礦設備有：棒磨機、球磨機、自磨機和半自磨機等。磨碎作業能耗高，通常約占選礦總能耗的一半。20世紀80年代以來應用各種新型襯板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。
篩分和分級 用不同級別的篩子、篩選出粒度不同的物料的作業，稱篩分，常用於處理粒度較粗的物料。按顆粒在介質（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的等降級別的作業稱分級，用於粒度較小的物料。篩分和分級是在粉碎過程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度級別分別入選。
洗礦 為避免含泥礦物原料中的泥質物堵塞粉碎、篩分設備，需進行洗礦去泥。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要進行洗礦。洗礦可在擦洗機中進行，也可在篩分和分級設備中進行。
選別作業 礦物原料經粉碎作業後進入選別作業，使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼此分離。這是選礦的主體部分。選別作業有重選、浮選、磁選、電選、揀選和化學選等。
重力選礦 在重力場中，以礦物密度差別為主要依據的選礦方法。有重介質選、跳汰選、搖床選、溜槽選等。重選是選別黑鎢礦、錫石、砂金、粗粒鐵和錳礦石的主要選礦方法；也普遍應用於選別稀有金屬砂礦。重選適用的粒度范圍寬，從幾百毫米到一毫米以下，選礦成本低，對環境污染少。凡是礦物粒度在上述范圍內並且組分間比重差別較大，用重選最合適。有時，可用重選（主要是重介質選、跳汰選等）預選除去部分廢石，再用其他方法處理，以降低選礦費用。隨著貧礦、細礦物原料的增多，重選設備趨向大型化、多層化，並利用復合運動設備，如離心選礦機、搖動翻床、振擺溜槽等，以提高細粒物料的重選效率。重選已能較有效地選別20微米的物料。
浮選 利用礦物表面對水的潤濕性（疏水性或親水性）的差異，在浮選劑的作用下進行分選的選礦方法。通常指泡沫浮選。天然疏水性礦物較少，常向礦漿中添加捕收劑，以增強欲浮出礦物的疏水性；加入各種調整劑，以提高選擇性；加入起泡劑並充氣，產生氣泡，使疏水性礦物顆粒附於氣泡，上浮分離。浮選通常能處理小於0.3毫米的物料，原則上能選別各種礦物原料，是一種用途最廣泛的方法。浮選也可用於選別冶煉中間產品、溶液中的離子和處理廢水等。浮選除采用大型浮選機外，還出現回收微細物料（小於10微米）的一些方法。例如選擇性絮凝–浮選，用絮凝劑有選擇地使某種微細粒物料形成尺寸較大的絮團，然後用浮選（或脫泥）方法分離；剪切絮凝–浮選，加捕收劑等後高強度攪拌，使微細粒礦物形成絮團再浮選，以及載體浮選、油團聚浮選等。
磁選 利用礦物磁性的不同，來實現礦物分選的選礦方法（圖1）。強磁性礦物（磁鐵礦和磁黃鐵礦等）用弱磁場磁選機選別；弱磁性礦物（赤鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、黑鎢礦等）用強磁場磁選機選別。弱磁場磁選機主要為開路磁系，多由永久磁鐵構成；強磁場磁選機為閉路磁系，多用電磁磁系。弱磁性鐵礦物也可通過磁化焙燒變成強磁性礦物，再用弱磁場磁選機選別。磁選機的構造有筒式、帶式、轉環式、盤式、感應輥式等。磁滑輪用於預選塊狀強磁性礦石。磁選的主要發展趨向是解決細粒弱磁性礦物的回收問題。20世紀60年代發明的帶齒板聚磁介質的瓊斯濕式強磁場磁選機，促進瞭弱磁性礦物的選收。70年代發明以鋼毛或鋼網為聚磁介質的具有高磁場梯度和強度的高梯度磁選機以及用低溫超導體代替常溫導體的超導磁選機，為回收細粒弱磁性礦物展現瞭良好的前景。
圖1 選礦廠磁選車間
電選 利用礦物顆粒電性的差別，在高壓電場中進行的選礦方法。主要用於分選導體、半導體和非導體礦物。電選機按電場可分為靜電選礦機、電暈選礦機和復合電場電選機；按礦粒帶電方法可分為接觸帶電電選機、電暈帶電電選機和摩擦帶電電選機。電選機處理粒度范圍較窄，處理能力低，原料需經幹燥，因此應用受到限制；但成本低，分選效果好，污染少。主要用於個別粗精礦的精選，如選別白鎢礦、錫石、鋯石、金紅石、鈦鐵礦、鉭鈮礦、獨居石等。電選也用於礦物原料的分級和除塵。電選的發展趨向是研制處理量大、選別細粒物料效率高的設備。
揀選 包括手選和機械揀選。主要用於預選丟除廢石。手選是根據礦物的外部特征，用人工挑選。機械揀選有：①光揀選，利用礦物光學特性的差異選別。②X射線揀選，利用在X射線照射下發出熒光的特性選別。③放射線揀選，利用鈾、釷等礦物的天然放射性選別。20世紀70年代開始出現瞭利用礦物導電性或磁性的電性揀選和磁性揀選。
化學選礦 利用礦物化學性質的不同，采用化學方法或化學與物理相結合的方法分離和回收有用成分，得到化學精礦的選礦方法。這種方法比通常的物理選礦法適應性強，分離效果好，但成本較高，常用於處理用物理選礦方法難於處理或無法處理的礦物原料、中間產品或尾礦。隨著成分復雜的、難選的和細粒的礦物原料日益增多，物理和化學選礦聯合流程的應用越來越受到重視。化學選礦成功應用的實例有氰化法提金、酸浸–沉淀–浮選、離析–浮選處理氧化銅礦等。溶劑萃取、離子交換和細菌浸取等技術的應用，進一步促進瞭化學選的發展。它的發展趨向是：研制更有效的浸取劑和萃取劑，發展生物化學方法，降低能耗和成本，防止環境污染。
其他方法 還有利用礦物原料在斜面運動或碰撞時根據其摩擦系數、碰撞恢復系數的差異進行選別的摩擦與彈跳選等。
選後產品處理作業 包括精礦、中礦、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理（圖2）。選礦主要在水中進行，選後產品需要脫水幹燥。塊狀和粗粒物料可用脫水篩、螺旋分級機和脫水倉等進行重力泄水。細粒物料用濃縮機或水力旋流器和磁力脫水槽等濃縮，再經真空過濾機過濾。20世紀70年代研制出連續自動壓濾機，可以進一步降低水分。也可加入絮凝劑和助濾劑，以加速細粒物料的濃縮和過濾效率。必要時濾餅還要經過幹燥機幹燥。流態化幹燥法和噴霧幹燥法可以提高幹燥效率。尾礦通常送尾礦庫堆存，有時先經濃縮後再進行堆存。尾礦水應回收再用。不合排放標準的廢水須經凈化處理。舊尾礦場地要進行植被、復墾。
圖2 選礦廠尾礦壩
選礦過程的自動控制 使用在線檢測儀表（如γ射線濃度計、超聲波粒度測定儀、X熒光分析儀等），自動調節設備和計算機，對選礦過程中的單個參數、單一機組進行檢測和自動調節，以至對車間或全廠進行集中控制，以提高選礦指標和勞動生產率、改善勞動條件和實行科學管理。20世紀70年代以來，使用計算機控制的選礦廠不斷增加，穩定化控制日漸成熟，並在此基礎上向最佳化控制發展。對磨礦、浮選過程的數學模擬，為實現計算機最佳化控制創造瞭條件。