浮选法
浮选法是利用目的矿物和脉石矿物表面物理化学性质的差异来进行分选的方法。这种方法我国采用得最多，目前已成为处理菱镁矿矿石的主要工艺之一。
菱镁矿中的杂质可分为硅酸盐（包括滑石、石英、蛇纹石等）和碳酸盐（白云石、方解石等）两大类。菱镁矿的浮选分离一般是交替使用反浮选和正浮选，即先用胺类捕收剂反浮选娃硅质矿物，然后用脂肪酸类捕收剂正浮选菱镁矿。菱镁矿的正浮选宜在碱性条件下进行，添加水玻璃、六偏磷酸钠或者曲霉菌可选择性地部分抑制白云石等含钙矿物。
菱镁矿浮选工艺流程简图
磁选法
菱镁矿选矿中磁选法的应用主要是为了去除矿石中的铁杂质。菱镁矿中杂质铁的存在对耐火性能的危害很大，Fe2CO3和Al2O3与CaO发生反应，可生成低熔点的矿物 C2F(1436℃）和C4AF（1415℃）等；氧化铁被还原为金属铁还会使耐火制品中形成熔洞。因此菱镁矿中铁杂质的去除很有必要。
菱镁矿石中含有不同形式的铁。铁在MgO≥47wt%的菱镁矿矿石中，通常含量在0.07wt%左右，是以类质同象形式存在于菱镁矿晶体中的；在镁质白云石晶体中，铁以类质同象形式存在或以FeCO3显微包体形式存在。以类质同象混入物存在于菱镁矿中的铁很难去除，而以微粒嵌布在菱镁矿中的磁铁矿、褐铁矿、绿泥石中的FeCO3，在磨矿到一定目数时能基本分离。
重选法
重选法用来代替手选可提高菱镁矿的回收率，这种方法只适于处理原矿品位较低、粒度较粗的块矿。重选法一般采用的是重介质选矿法，所用重介质一般为硅铁或硅铁和磁铁矿的混合物，磁铁矿的加入可减少价格较贵的硅铁量20%~25%。采用的重选设备通常是圆锥形重悬浮液分选机、鼓形重悬浮液分选机和重介质旋流器。
焙烧法
焙烧法是利用矿石中不同矿物热力学性质进行分选的方法。将菱镁矿焙烧到800~1000℃时，会分解逸出CO2，生成的轻烧镁具有脆性，松软易碎，而脉石矿物滑石则会随着温度的升高而变得坚硬，因此可利用两者之间的这种硬度差异对烧后矿石进行选择性破碎，再进行筛分，就可以使两种矿物实现分离。
2020年1月，来自辽宁科技大学的代淑娟等公开发明一种专利：一种低品位水菱镁矿石的热选工艺。首先以-2mm粒度的低品位水菱镁石为原料，在温度为850-950℃条件下，对水菱镁石进行焙烧，并保温160-200min，使水菱镁石基本分解；然后将水菱镁石焙烧后产物放入60目或65目筛子中，以不含水的液体燃料为介质进行湿法筛分，将焙烧后粒度存在差异的有用矿物和含杂质矿物分离，去除SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3杂质，提高水菱镁石轻烧氧化镁的纯度。优点是：低品位水菱镁矿石的热选工艺，采用无水乙醇为湿法筛分的介质，得到的轻烧氧化镁的MgO含量为97％以上，热选精矿产率70％以上。
整体而言，焙烧法成本低且流程简单。但其也有一定的局限性，特别是处理矿物组成复杂或高钙型的矿石时，其效果相对较差，因此一般只将此法作为其它分选工艺的预处理或预富集作业。
化学处理法
对于矿石中矿物嵌布粒度较细，且其中杂质呈类质同象存在的菱镁矿矿石，用常规的选矿方法进行处理很难获得令人满意的分选指标，在处理这类矿石时一般采用化学方法。
菱镁矿矿石的化学处理方法，是先将矿石在高温下进行锻烧，以提高其表面活并增大其溶解度，然后用盐酸或硝酸、硫酸、铵盐、碳酸氢盐等进行浸取，再根据镁与杂质浸取程度的不同，采用不同办法将杂质沉淀、分离出去、最后获得高纯度的MgO产品。用化学处理法从菱镁矿中提取碱式碳酸镁，可以分为盐酸法，氨法和碳化法。
除了上述方法外，还可以利用电选等方法对菱镁矿进行分选。如光电选利用矿物表面颜色差异进行矿物分选，是选矿过程中代替手选的主要工艺之一。静电选矿是利用矿物的整流性和临界电位的不同，在高压电场中实现矿物分离的工艺。日本利用菱镁矿、方解石、滑石的临界电位差异，通过调节静电选矿机的高压正电位实现了菱镁矿与滑石、方解石的有效分离。整体而言，菱镁矿选矿方法主要由矿石成因、伴生矿物成分等决定，所以需要进行大量选矿试验来确定最佳的选矿方案。
