在浸出过程中，实现了目的组分由固相到液相的转移，然后经过固液两相的分离操作，才能丢弃尾矿，得到下一步作业处理的浸出液。但在有些情况下也可以不经固液分离，浸出矿浆直接送下一步作业处理，如碳浆吸附、沉淀—浮选、置换—浮选;最后要得到含水分少的合格精矿时仍需经固液分离。
与物理选矿相比，化学选矿的固液分离有如下特点。
(1)料浆往往具有较强的腐蚀性，因而要注意设备材料的选择，如稀硫酸介质，各类槽型设备衬耐酸砖、耐酸瓷片、耐酸橡胶、环氧玻璃钢、聚氯乙烯和金属铝等，有条件时可以使用不锈钢耐酸钢材的设置与管道。硝酸介质基本类同，对于盐酸和氯化物介质，由于氯离子的特殊腐蚀作用，常用化工搪瓷做反应器。一般的碱性介质和浓硫酸贮槽均可使用钢铁制品。
(2)固体颗粒一般较物理选矿的矿粒细，且常含某些胶体微粒，因此化学选矿中的固液分离常较物理选矿产品的脱水困难;化学沉淀物常为晶体，有时为无定形产品，粒度更细，其固液分离就更困难。一般来说，粒度越粗越好分离，所以在浸出阶段不能只考虑为提高浸出率而磨矿细度过细，要兼顾到固液分离的难易。此外，料浆浓度过低(如10%)亦不宜直接过滤，应先经浓缩。
(3)化学选矿的固液分离由于分离后的固体分部(滤饼或底流)不可避免地会夹带相当数量的溶液，这部分溶液中含目的组分与级料中液相的组分浓度相同，为了提高目的组分的回收率或产品品位，要对固体部分进行洗涤。
化学选矿的固液分离的方法和物理选矿的精矿脱水方法大致相同，常用如下几种方法。
①重力沉降法借重力作用使固体颗粒沉降以获得上清液和底流浓缩的过程。常用设备有沉淀池、各种浓缩机、流态化塔和分级机等。
②过滤法它和物理选矿的精矿过滤方法相同，是化学选矿的固液分离应用最广的方法，是获得清液的常用方法。常用设备为各种类型的过滤机。
③离心分离法它是利用离心力使固体颗粒沉降和过滤的方法，常用设备为水力旋流器、离心沉降和离心过滤机等。