三氧化铋的开采过程需要综合考虑矿床类型、矿物赋存状态以及环保要求。铋通常以硫化物或氧化物形式存在于多金属矿床中，特别是与铅、铜、钨等矿物伴生的情况较为常见。在实际开采中，会优先采用地下井工开采法（适用于矿体埋深超过100米）或露天开采（矿体出露地表或覆盖层较薄时），这取决于矿体的具体赋存条件和地形特征。
对于原生铋矿的开采，需要重点关注矿石的破碎和选矿环节。由于三氧化铋常以细粒嵌布形态存在，通常采用重选-浮选联合工艺进行富集，特别是当矿石中含有辉铋矿（Bi₂S₃）时，会先通过破碎磨矿使矿物解离度达到85%以上。在浮选阶段常使用黄药类捕收剂（如丁基黄药）配合起泡剂（松醇油），在pH值6-8的条件下进行优先浮选。
针对含铋尾矿或冶炼副产品的回收，湿法冶金技术展现出更大优势。酸浸法（盐酸浓度3-5mol/L）或碱浸法（NaOH溶液浓度150-200g/L）都能有效溶解铋化合物，浸出率可达90-95%。需要特别注意的是，在处理含砷铋矿时，必须配置完善的废气处理系统（如碱液吸收塔）来防控剧毒砷化氢的释放。
环境保护是当代铋矿开采不可忽视的环节。采矿废水需经过多级沉淀（添加石灰调节pH至8-9）和硫化法除重金属处理，固体废弃物应进行防渗堆存。在澳大利亚等发达国家，已开始应用生物浸出技术（利用嗜酸硫杆菌）处理低品位铋矿，这种方法能耗仅为传统工艺的30%，且大幅减少了二氧化硫排放。
随着技术进步，微波辅助焙烧（功率5-15kW）等新型预处理方法正在改变传统铋提取工艺。这种方法能显著提高铋矿物的反应活性，使后续浸出时间缩短40%以上。未来智能化开采系统（集成5G和物联网技术）的应用，有望进一步提升三氧化铋开采的安全性和资源利用率。
