本发明公开了一种利用半干法脱硫灰固定二氧化碳制备球霰石型碳酸钙的方法，该方法是将半干法脱硫灰采用水搅拌浸出，得到浸出液和浸出渣；在超声作用下，向浸出液中先通入含二氧化碳的气体调节pH值，再加入氨水并通入含二氧化碳的气体进行固化反应I，得到球霰石型碳酸钙和氯化铵溶液；将浸出渣与氨水混合并通入空气搅拌调浆后，在超声作用下，向浆料中通入含二氧化碳的气体进行固化反应II，得到球霰石型碳酸钙和硫酸铵溶液。该方法以半干法脱硫灰和二氧化碳以及氨水为主要反应物料，通过二氧化碳固化反应获得高附加值的球霰石型碳酸钙产品和高纯度铵盐，全流程无有害气体、液体和固体产生，最终可实现半干法脱硫灰的综合利用。