本發(fā)明涉及能源化工和固體廢棄物處理利用技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種以赤泥為載氧體的化學(xué)鏈法CO2分級(jí)再生工藝及系統(tǒng)，包括：S1：燃料CmHn與赤泥載氧體Fe2O3?BR在燃料反應(yīng)器反應(yīng)，使赤泥載氧體Fe2O3?BR被還原成固體赤泥載氧體Fe/FeO?BR，燃料CmHn發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO、H2、H2O、焦炭和CO2；S2：CO2和S1得到的固體赤泥載氧體Fe/FeO?BR及焦炭在初級(jí)再生反應(yīng)器中反應(yīng)生成CO和赤泥載氧體Fe3O4?BR，載氧體第一次氧化再生；S3：空氣或O2與S2再生的赤泥載氧體Fe3O4?BR在完全再生反應(yīng)器中反應(yīng)生成Fe2O3?BR，載氧體第二次氧化再生，第二次氧化再生的Fe2O3?BR進(jìn)入燃料反應(yīng)器進(jìn)行下一次循環(huán)使用。本發(fā)明采用CO2分級(jí)再生工藝及系統(tǒng)，將化學(xué)鏈再生過程分為兩部分，初級(jí)再生和完全再生，實(shí)現(xiàn)CO2的轉(zhuǎn)化，使CO2實(shí)現(xiàn)零排放或負(fù)排放。