三氧化二铋广泛地应用于化工催化、阻燃、功能陶瓷、医药合成、能源材料等领域。现有氧化铋制备工艺以金属铋高温氧化法以及铋盐煅烧分解法和水解沉淀法为主，分别存在能耗高、设备要求严、NxOy污染、工艺流程长、废水量大等问题。因此，本文提出了铋粉低温氧化法制备氧化铋新工艺，并对此进行了系统研究，得出一些有意义的结论：　　 热力学分析结果表明，铋粉氧化反应在热力学上很容易进行，平衡系数大，热力学推动力强。在铋粉低温氧化动力学研究中，分别考察了空气流量、氧化温度、铋粉粒度对铋粉氧化速率的影响。研究结果表明，较高的氧化温度和较小的铋粉粒度有利于铋粉氧化反应的快速进行，而在8～48L/h范围内空气流量对铋粉氧化反应速率的影响很小。整个铋粉氧化过程符合未反应收缩核模型，且在不同的时间段呈现不同的速率控制机制：反应起始阶段为化学反应控制，反应的后期则为固体产物层内扩散控制，反应中期则为两者的混合控制。化学反应控制时其表观活化能为55.19kJ/mol，铋粉粒径的反应级数为-1.03，接近-1；固体产物层内扩散控制时，铋粉粒径的反应级数为-1.85，接近-2。　　 在热力学分析合动力学研究的基础上，进行了铋粉低温氧化法制备氧化铋工艺试验，分别采用正交设计法和单因素试验考察了氧化温度及时间、预热温度及时间、氧化气氛、气体流量以及粉体粒度对氧化过程的影响。探明氧化温度是金属铋粉低温氧化过程的显著影响因素，各因素的影响大小顺序为：氧化温度>氧化时间>预热时间>预热温度。确定铋粉低温氧化法制备氧化铋的最优工艺条件为：空气流量16L/h、氧化温度550℃、氧化时间40min、预热温度250℃、预热时间1h、铋粉粒度0.075mm。在上述优化条件下，金属铋粉的平均氧化率达99.38％。　　 低温氧化法制备Bi2O3粉体以金属铋粉为原料，在低温下通入空气氧化。该工艺克服了现有工艺存在的反应条件苛刻、环境污染严重、工艺流程长、生产成本高等缺点。所制备的普通历经的氧化铋粉体经高能球磨处理后即可得到超细或纳米的氧化铋产品。