三水锡酸钠的熔炼过程需要严格控制温度与操作环境以防止分解。通常采用电炉或燃气炉作为加热设备，将物料缓慢升温至120-140℃(临界脱水温度)进行初步脱水处理。需要重点关注升温速率，特别是初始阶段不宜超过5℃/min，避免因温差过大导致晶体爆裂，此时三水合物会逐步转变为单水合物(Na₂SnO₃·H₂O)。
当温度升至300-350℃(完全脱水温度区间)时，需保持恒温30-45分钟确保彻底脱水。这个阶段建议使用惰性气体保护(如氮气纯度≥99.9%)，防止锡酸钠氧化生成二氧化锡杂质。实际操作中常见的坩埚材质选择包括刚玉坩埚(Al₂O₃含量≥95%)或石墨坩埚，两者均能耐受600℃以下高温且不与熔融物发生反应。
值得注意的是最终熔融温度应控制在550-580℃(锡酸钠熔点约540℃)，此时物料呈现流动状态但不会过度挥发。通过石英棒定期搅拌可促进组分均匀化，同时要避免引入铁质工具防止金属污染。熔炼完成后需以10-15℃/min的速率程序降温至200℃以下方可出炉，这样能获得致密度高的块状产物，其氧化锡含量可控制在0.5%以下。
