三氧化铋(Bi₂O₃)的熔炼过程需要严格控制温度和环境条件。这种化合物在低温时就显示出明显的熔融特性，其熔点仅为817℃，远低于大多数金属氧化物。实际操作中通常采用电阻炉或感应炉加热，需要重点关注炉膛材料的耐腐蚀性，特别是避免使用含硅材料，因为高温下三氧化铋会与二氧化硅发生反应。
在加热前必须确保原料纯度达到99.9%以上，杂质含量过高会影响最终产品的光学和电学性能。升温速率建议控制在5-10℃/分钟，当温度接近700℃时需要密切观察物料状态变化。熔融状态下三氧化铋呈现亮黄色液体，此时可维持15-30分钟以保证完全均质化，但不宜超过1小时，否则会加剧铋元素的挥发损失(约0.5%/小时)。
熔炼过程必须在氧化气氛中进行，通常通入微量氧气(流量0.5-1L/min)以防止部分还原生成金属铋。值得注意的工艺细节包括使用氧化铝坩埚(耐温1300℃以上)，以及在坩埚底部铺设约5mm厚的氧化锆粉作为隔离层。完成熔炼后，可采用梯度降温法(2℃/分钟)至500℃以下再进行快速冷却，这样能获得更均匀的显微结构。
工业级熔炼还需要考虑废气处理系统，因为高温会产生少量氧化铋蒸气，需要通过袋式除尘器(过滤精度0.3μm)配合碱液喷淋塔进行收集。对于特殊应用场景如光学玻璃制备，可能还需要在熔体中添加稳定剂如氧化镧(添加量0.1-0.3wt%)来改善熔体性能。整个过程最关键的是保持温度稳定性(波动±2℃以内)，这直接影响最终产品的结晶形态和物理性质。
