石墨提纯的过程特别复杂，主要的提纯方法有以下几种。
1、浮选法
一般浮选法都是石墨提纯的第一步，想要得到高纯石墨，还要进一步利用化学法或高温法。浮选法原理是利用矿物外表性质的差异，把矿石用浮选药剂处理之后，让矿物有选择性地粘附到气泡上，以此把有用的矿物和脉石矿物分开。石墨和水接触之后，它的外表不易被水浸润，并且石墨的可悬浮性也很好，所以石墨比较容易被分离。
2、碱酸法
现在石墨的化学提纯中使用比较普遍并且比较成熟的工艺方法是碱酸两步法。
碱酸法原理是把NaOH和石墨根据一定的比例混合均匀在500~700℃下做般烧。石墨杂质例如硅酸盐、硅铝酸盐、石英等成分和氢氧化钠发生化学反应，生成可溶性的硅酸钠或酸溶性的硅铝酸钠，之后用水洗把他们除去以起到脱硅的作用。
另一部分杂质，例如金属的氧化物等，通过碱浸后仍然存留在石墨中，把脱硅后的产物用酸浸出，让其中的金属氧化物转变成可溶性的金属化合物。石墨中的碳酸盐等杂质还有碱浸形成的酸溶性化合物和酸反应之后进入液相，再由滤、洗涤做到和石墨的分离。
3、氢氟酸法
石墨的耐酸性很不错，特别是对氢氟酸的耐性很强。选用氢氟酸法十分适用于处理云母含量较高的石墨。
氢氟酸法原理主要是利用石墨中的主要杂质硅酸岩类和氢氟酸反应生成氟硅酸（或盐），和溶液排除，以此获取高纯度的石墨。
但是氢氟酸和Ca0、MgO、Fe203等反应会沉淀。为解决沉淀问题，在氢氟酸中加入少量的氟硅酸、稀盐酸、硝酸或硫酸等，就能除去Ca、Mg、Fe等杂质元素的干扰。
4、高温法
石墨是一种高熔点高沸点的物质，它的熔沸点比硅酸盐材料高很多，硅酸盐的沸点大约是2750℃，石墨沸点是4500℃，熔点是3850±50℃。
所以高温法原理是利用它们的熔沸点差异，把石墨放置在石墨化的石墨坩锅中，在特定的气氛下，利用特定的仪器设备加热到2700℃，就能让杂质气化同时由石墨中逸出，起到提纯的目的。
5、氯化焙烧法
氯化焙烧法是利用杂质氧化物的熔沸点比杂质氯化物的熔沸点高这一特性实现对石墨的提纯。氯化焙烧法是在石墨中增加一定量的还原剂，之后在特定的温度和气氛中，加入氯气，让氯气和石墨中的杂质出现化学反应，石墨中的杂质最终转换成气相或凝聚相的金属氯化物和络合物，和石墨分离，以此起到获取高纯石墨的效果。