在化学选矿过程中，为了保证浸出时所需的矿浆质量分数，浸出前通常有一个浓缩操作，浸出后的矿浆和化学沉淀后的矿浆需要进行固相和液相分离，以满足后续操作的要求。我们将这些固液两相分离过程统称为固液分离。
所选择的固液分离不仅要求固液分离，还因为分离出的固相(滤饼或底流)往往含有相当数量的溶液，而这部分溶液的性质与进料浆液中液体的性质完全相同。为了提高金属回收率或固体产品的质量，应彻底洗涤固相。
根据固液分离过程的不同驱动力，固液分离可分为三类:
(1)重力沉降法。颗粒在重力作用下沉降，固相和液相的密度差使其分层。最终液体从设备顶部溢出，密相从底部排出。常用设备包括沉淀池、各种浓缩机、流化塔和分级机等。沉淀池为间歇运行，其余为连续运行设备。流化塔和分级机得到稀矿浆进行后续处理，沉淀池和浓缩机得到清液。这些装置不仅可以完成固液分离，还可以用于固相洗涤。
(2)过滤法。这是通过过滤介质两侧的压力差实现的固液分离过程。常用的设备有各种类型的真空空过滤机和压滤机。用这种方法进行固液分离可以得到高澄清度的澄清液体。洗涤时，滤饼可再次混合过滤。近年来，我国投入使用的自动板框压滤机和南非研制成功的带式过滤机可以进行连续过滤和洗涤。
(3)离心分离。它通过离心力使固体颗粒沉降或过滤。常用的设备包括水力旋流器、离心沉降器和离心过滤器。
为了达到固液分离和洗涤的目的，常常要进行多次精选。当洗涤操作是回收固体废液时，一般采用错流洗涤工艺(即每次投加新鲜洗涤剂)，以提高洗涤效率；如果为了回收溶液而丢弃固体，通常采用逆流洗涤过程(待洗涤的物质与洗涤剂方向相反)，以确保更高的洗涤速率和洗涤液中更高的目标组分含量。
化学浆料一般具有腐蚀性，所以设备要求耐腐蚀。当介质为中性或碱性时，可用碳钢和混凝土制造，而酸性介质则需要耐腐蚀材料或防腐处理。通常，可以使用不锈钢、橡胶衬里、塑料衬里、环氧玻璃纤维增强塑料、陶瓷衬里或辉绿岩。