化学选矿的目的是处理原矿和使组分富集及综合利用矿物资源，为保证浸出时所需的矿浆质量分数，浸出前通常设有浓缩作业，浸出后的矿浆以及化学沉淀后的料浆均需进行固相和液相分离，以满足后续作业的要求。我们将这些固液两相分离过程统称为固液分离。
化学选矿中的固液分离，不仅要求固体和液体分开，而且由于分离后的固相中（滤饼或底流）往往夹带有相当数量的溶液，而这部分溶液的性质与给料矿浆中液体性质完全相同，为了提高金属回收率或固体产品的质量，还应对固相部分进行彻底洗涤。
依据固液分离过程的推动力不同，固液分离可分为三类：
固体颗粒在重力作用下沉降，固相和液相之间的密度差使其分层，更终液体从设备顶部溢出，浓相从底部排出。常用的设备有沉淀池、各种浓缩机、流态化塔和分级机等。沉淀池为间歇作业，其余均为连续作业设备。流态化塔和分级机得到的是供后续处理的稀矿浆，而沉淀池和浓缩机均可得到澄清的液体。这些设备既可完成固液分离，又可用于固相洗涤。
这是利用滤介两侧的压力差实现的固液分离过程。常用设备为各种类型的真空过滤机和压滤机。用该法进行固液分离可获得澄清度高的清液。需洗涤时，可将滤饼再调浆，再过滤。近几年国内投产使用的自动板框压滤机，以及南非研制成功的带式过滤机，均可进行连续过滤和洗涤。
它是借助于离心力的作用，使固体颗粒沉降或过滤的，常用设备有水力旋流器、离心沉降机和离心过滤机。
化学选矿中为达到固液分离及洗涤的目的，往往要进行多次。当洗涤作业是回收固体废弃溶液时，一般采用错流洗涤流程（即每次给入新鲜洗涤剂），以提高洗涤效率；若是为了回收溶液而弃去固体，通常采用逆流洗涤流程（被洗物料与洗涤剂运行方向相反）以保证较高的洗涤率和洗液中有较高的目的组分含量。
化学选矿料浆一般都具有腐蚀性，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作，酸性介质则要求采用耐腐蚀材料或进行防腐处理，通常可选用不锈钢、衬橡胶、衬塑料、衬环氧玻璃钢、衬瓷片或辉绿岩等。