石墨浮选精矿品位常为90%左右，有时达94%～95%。某些特殊用途要求石墨精矿品位大于99%。为了使石墨精矿品位大于99%，常用化学选矿法对石墨浮选精矿进行提纯。石墨精矿化学方法有碱熔-水浸法和高温挥发法。

石墨精矿与氢氧化钠按一定比例混合，在500～600℃下熔融，石墨精矿中的硅、铝、铁等杂质转变为相应的水溶性钠盐。冷却后水浸，硅酸钠转入浸出液中，铝酸钠和铁酸钠在弱碱介质中水解，析出高度分散的氢氧化物沉淀，经过滤、洗涤后，再用盐酸溶液浸出以除去铁、铝。经过滤、洗涤、干燥后，可获得高碳石墨精矿。

石墨升华点为4500℃，利用其与其他杂质挥发点低的特点，将石墨精矿置于挥发炉中加热至3000℃，沸点低的杂质先挥发。此法产出品位大于99%的高纯石墨精矿。为了提高石墨精矿纯度，向挥发炉中通入惰性气体或加入其他试剂（如氟利昂12），使杂质挥发物随气体逸出。