本发明提供一种生活垃圾焚烧螯合飞灰中CO2的高质利用工艺，包括以下步骤：S1、酸性溶灰装置中投加原生飞灰、酸、水反应，反应得到的混合浆料固液分离，得到滤液、滤渣、废气；滤渣经过多级淋洗、固液分离得到精致灰，滤液经过重金属富集、钙资源化回收利用得到盐；S2、废气进入一级喷淋装置、二级喷淋装置；向二级喷淋装置中喷淋碱液，喷淋后得到碳酸钠喷淋液，碳酸钠喷淋液回流至一级喷淋装置，吸收CO2后形成碳酸氢钠饱和溶液；含有碳酸氢钠饱和溶液的料液进行固液分离得到碳酸氢钠、滤液，滤液回流至一级喷淋装置；碳酸氢钠经过热解得到碳酸钠、热解烟气，热解烟气进入一级喷淋装置；S3、经过一级喷淋装置、二级喷淋装置的废气含碳量达标后排放。