二水钼酸钠的开采过程需要根据矿床类型采取不同方法，特别是对于钼矿伴生矿床更需关注选矿环节。典型的开采流程始于地质勘探确定矿体形态，通过钻探取样分析钼含量（通常工业品位要求Mo≥0.06%），采用露天开采或地下开采方式获取钼矿石，其中露天开采适用于矿体埋深浅的情况。
在矿石加工阶段，需要重点关注钼的浮选分离技术，通过破碎、磨矿将矿石粒度控制在0.074mm以下，加入捕收剂（如煤油）和起泡剂（如松醇油）进行多段浮选。特别是含钼精矿还需经过焙烧脱硫工序（温度550-650℃），所得氧化钼用碱液浸出，最终通过浓缩结晶获得二水钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）。
环保措施在开采过程中尤为关键，特别是对焙烧尾气中二氧化硫的处理，需要配置完善的脱硫系统（如石灰石-石膏法）。现代工艺更倾向于采用湿法直接浸出技术，可避免焙烧环节产生的污染，但要求矿石中钼以可溶态存在，这需要对矿床成因进行详细研究。
