本发明公开了一种固液分离装置及其方法，涉及超细粉体固液分离技术领域，该固液分离装置包括有分离器及其顶端的过滤件，分离器具有气体入口，过滤件的底面为用于过滤固体颗粒且向下凸出的凸面，凸面的最低点不高于分离器用于装填浆液的最高液位。浆液装入分离器中后，由气体入口输送的气体在浆液中产生气泡，而浆液中大部分超细固体颗粒吸附于气泡表面向上运动，直至过滤件的凸面处，气泡破裂，固体颗粒与气液相分离后吸附于过滤件表面，在气液相以及新生成的固相颗粒的推动下排出，实现固体颗粒的回收，且过滤件的底面也得到不断更新。与现有技术相比，该装置及其方法能够实现连续的固液分离，获取纯度较高的滤液以及固体颗粒。