简介： 本发明涉及能源化工和固体废弃物处理利用技术领域，具体公开一种以赤泥为载氧体的化学链法CO2分级再生工艺及系统，包括：S1：燃料CmHn与赤泥载氧体Fe2O3‑BR在燃料反应器反应，使赤泥载氧体Fe2O3‑BR被还原成固体赤泥载氧体Fe/FeO‑BR，燃料CmHn发生氧化反应生成CO、H2、H2O、焦炭和CO2；S2：CO2和S1得到的固体赤泥载氧体Fe/FeO‑BR及焦炭在初级再生反应器中反应生成CO和赤泥载氧体Fe3O4‑BR，载氧体第一次氧化再生；S3：空气或O2与S2再生的赤泥载氧体Fe3O4‑BR在完全再生反应器中反应生成Fe2O3‑BR，载氧体第二次氧化再生，第二次氧化再生的Fe2O3‑BR进入燃料反应器进行下一次循环使用。本发明采用CO2分级再生工艺及系统，将化学链再生过程分为两部分，初级再生和完全再生，实现CO2的转化，使CO2实现零排放或负排放。