三氧化二钼的生产工艺与流程涉及多个步骤。首先，主要原料包括氧化钼（MoO₂）和碳酸钼（MoCO₃），其中氧化钼因便宜且易得而更常用。原料需经过预处理，如研磨、过筛或干燥，以获得适当的粒度。
接下来，主要的反应方法是通过热分解氧化钼或碳酸钼来生成三氧化钼。反应温度和时间是决定反应速率和产率的重要因素，通常在500至1000摄氏度下反应数小时至数十小时。
反应完成后，需将反应生成的三氧化钼与副产物分离，常用的方法是水洗或溶剂萃取。为提高三氧化钼的纯度和颗粒度，还需进行精细处理，如研磨、筛分以及使用物理和化学方法去除杂质。
工业上，还常用钼酸铵热分解法或辉钼精矿氧化焙烧后通过一系列化学反应制得三氧化钼。此外，实验室中也可由钼酸钠溶液酸化制得三氧化钼水合物，再干燥制得。
整个生产工艺与流程需严格控制各步骤的条件和操作，以确保产品的质量和产率。