二碲化鉬的開采與傳統金屬礦物存在顯著差異，其作為層狀半導體材料(Van der Waals力結合的二維晶體結構)通常伴生于輝鉬礦或銅鉬礦床中。實際開采過程需要重點關注礦石的鉬含量(工業品位通常要求Mo≥0.06%)與碲元素賦存狀態，特別是要采用X射線熒光光譜(XRF)或電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)進行成分分析確定目標礦物分布。

采礦階段多采用地下巷道開采配合機械化分選設備，對于高品位礦區可采用露天開采。需要特別注意的是二碲化鉬晶體極易沿解理面破碎，傳統爆破法會破壞晶體結構完整性，因此更推薦使用液壓劈裂機或繩鋸切割等溫和開采方式。選礦環節通常采用重選-浮選聯合工藝，通過調整捕收劑用量(如柴油80-120g/t)和pH值(8.5-9.2)來提高碲化物的回收率。

對于伴生有金、銀等貴金屬的復合礦床，還需引入氰化浸出或硫脲浸出等濕法冶金技術。最新研究顯示生物浸出法(利用嗜酸菌如Acidithiobacillus ferrooxidans)可將碲的提取率提升至92%以上，同時降低35%的能耗。開采后的粗精礦需經過真空蒸餾(溫度800-1000℃)或區域熔煉進一步提純，最終獲得99.99%以上的高純二碲化鉬晶體。