三氧化钛铁的开采通常需要结合地质勘探与工业提取技术共同完成。这类矿物常存在于钛铁矿（FeTiO3）或钛磁铁矿中，其开采方式主要取决于矿床类型。对于原生岩矿床，露天开采是主要手段，通过爆破和重型机械剥离表层岩石后，采用磁选法（磁场强度0.3-1.2特斯拉）分离钛铁矿物。需要重点关注海滨砂矿这类次生矿床，特别是含有金红石和钛铁矿的沉积层，通常使用斗轮式挖掘船配合螺旋选矿机（转速120-180rpm）进行湿法分选。

在矿石加工环节，还原熔炼法（温度控制1600-1800℃）能将三氧化钛铁转化为金属钛和铁水，而硫酸法浸出则适用于制备钛白粉等化工产品。值得注意的是，开采过程中产生的废渣含有钪（Sc）、钒（V）等稀有元素，通过酸浸工艺（pH值1.5-2.5）可实现资源综合利用。现代开采趋势正朝着数字化矿山方向发展，借助X射线荧光分析仪（检测限0.01%）实时监控矿石品位，显著提升开采效率。