本发明公开了一种铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收尘净化工艺，以分别获得较高纯度的三氧化二砷和三氧化二锑。其步骤包括：1）将工业窑炉产生的铅阳极泥熔炼炉气引入一炉气分级控温收尘净化设备；2）将所述炉气引入该设备中的第一级控温冷却单元；3）将第一级控温冷却单元排出并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元；4）将第一级气体过滤单元排出的炉气引入第二级控温冷却单元；5）将第二级控温冷却单元排出并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元；6）将第二级气体过滤单元排出的炉气引入第三级控温冷却单元；7）将第三级控温冷却单元排出并携带有第三粉尘的炉气引入第三级气体过滤单元。