本发明涉及一种捕集水泥生料分解产生的CO2的方法、水泥生产方法及系统。本发明提出一种捕集水泥生料分解产生的CO2气体的水泥窑外预分解技术及水泥生产系统。具体地，在生产水泥时，将水泥生料与CO2载流气分别从隔离式分解室的顶部和底部供给至所述隔离式分解室，以使所述水泥生料分解；使所述水泥生料分解产生的CO2气体与CO2载流气一起从隔离式分解室的顶部排出所述隔离式分解室；然后捕集排出的CO2气体。本发明的方法便于用于实际的水泥生产中，可以实现水泥生产过程中石灰岩分解产生的CO2的高效低成本捕集回收，并实现水泥工业的低CO2排放。