浮選法
浮選法是利用目的礦物和脈石礦物表面物理化學性質的差異來進行分選的方法。這種方法我國采用得最多，目前已成為處理菱鎂礦礦石的主要工藝之一。
菱鎂礦中的雜質可分為硅酸鹽（包括滑石、石英、蛇紋石等）和碳酸鹽（白云石、方解石等）兩大類。菱鎂礦的浮選分離一般是交替使用反浮選和正浮選，即先用胺類捕收劑反浮選娃硅質礦物，然后用脂肪酸類捕收劑正浮選菱鎂礦。菱鎂礦的正浮選宜在堿性條件下進行，添加水玻璃、六偏磷酸鈉或者曲霉菌可選擇性地部分抑制白云石等含鈣礦物。
菱鎂礦浮選工藝流程簡圖
磁選法
菱鎂礦選礦中磁選法的應用主要是為了去除礦石中的鐵雜質。菱鎂礦中雜質鐵的存在對耐火性能的危害很大，Fe2CO3和Al2O3與CaO發生反應，可生成低熔點的礦物 C2F(1436℃）和C4AF（1415℃）等；氧化鐵被還原為金屬鐵還會使耐火制品中形成熔洞。因此菱鎂礦中鐵雜質的去除很有必要。
菱鎂礦石中含有不同形式的鐵。鐵在MgO≥47wt%的菱鎂礦礦石中，通常含量在0.07wt%左右，是以類質同象形式存在于菱鎂礦晶體中的；在鎂質白云石晶體中，鐵以類質同象形式存在或以FeCO3顯微包體形式存在。以類質同象混入物存在于菱鎂礦中的鐵很難去除，而以微粒嵌布在菱鎂礦中的磁鐵礦、褐鐵礦、綠泥石中的FeCO3，在磨礦到一定目數時能基本分離。
重選法
重選法用來代替手選可提高菱鎂礦的回收率，這種方法只適于處理原礦品位較低、粒度較粗的塊礦。重選法一般采用的是重介質選礦法，所用重介質一般為硅鐵或硅鐵和磁鐵礦的混合物，磁鐵礦的加入可減少價格較貴的硅鐵量20%~25%。采用的重選設備通常是圓錐形重懸浮液分選機、鼓形重懸浮液分選機和重介質旋流器。
焙燒法
焙燒法是利用礦石中不同礦物熱力學性質進行分選的方法。將菱鎂礦焙燒到800~1000℃時，會分解逸出CO2，生成的輕燒鎂具有脆性，松軟易碎，而脈石礦物滑石則會隨著溫度的升高而變得堅硬，因此可利用兩者之間的這種硬度差異對燒后礦石進行選擇性破碎，再進行篩分，就可以使兩種礦物實現分離。
2020年1月，來自遼寧科技大學的代淑娟等公開發明一種專利：一種低品位水菱鎂礦石的熱選工藝。首先以-2mm粒度的低品位水菱鎂石為原料，在溫度為850-950℃條件下，對水菱鎂石進行焙燒，并保溫160-200min，使水菱鎂石基本分解；然后將水菱鎂石焙燒后產物放入60目或65目篩子中，以不含水的液體燃料為介質進行濕法篩分，將焙燒后粒度存在差異的有用礦物和含雜質礦物分離，去除SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3雜質，提高水菱鎂石輕燒氧化鎂的純度。優點是：低品位水菱鎂礦石的熱選工藝，采用無水乙醇為濕法篩分的介質，得到的輕燒氧化鎂的MgO含量為97％以上，熱選精礦產率70％以上。
整體而言，焙燒法成本低且流程簡單。但其也有一定的局限性，特別是處理礦物組成復雜或高鈣型的礦石時，其效果相對較差，因此一般只將此法作為其它分選工藝的預處理或預富集作業。
化學處理法
對于礦石中礦物嵌布粒度較細，且其中雜質呈類質同象存在的菱鎂礦礦石，用常規的選礦方法進行處理很難獲得令人滿意的分選指標，在處理這類礦石時一般采用化學方法。
菱鎂礦礦石的化學處理方法，是先將礦石在高溫下進行鍛燒，以提高其表面活并增大其溶解度，然后用鹽酸或硝酸、硫酸、銨鹽、碳酸氫鹽等進行浸取，再根據鎂與雜質浸取程度的不同，采用不同辦法將雜質沉淀、分離出去、最后獲得高純度的MgO產品。用化學處理法從菱鎂礦中提取堿式碳酸鎂，可以分為鹽酸法，氨法和碳化法。
除了上述方法外，還可以利用電選等方法對菱鎂礦進行分選。如光電選利用礦物表面顏色差異進行礦物分選，是選礦過程中代替手選的主要工藝之一。靜電選礦是利用礦物的整流性和臨界電位的不同，在高壓電場中實現礦物分離的工藝。日本利用菱鎂礦、方解石、滑石的臨界電位差異，通過調節靜電選礦機的高壓正電位實現了菱鎂礦與滑石、方解石的有效分離。整體而言，菱鎂礦選礦方法主要由礦石成因、伴生礦物成分等決定，所以需要進行大量選礦試驗來確定最佳的選礦方案。
