本发明公开了一种高密度碳酸钙粉体的制备方法，步骤如下：将氧化钙和热水混合搅拌制备成氢氧化钙浆料，调整好浆料的浓度和温度，并去除杂质；在碳化罐中加入氢氧化钙浆料，启动搅拌器，通入二氧化碳气体，使氢氧化钙和二氧化碳发生合成反应；进行分步留浆碳化，直至生浆全部合成碳酸钙粒子后，切断二氧化碳气体导入；停止搅拌，移出碳酸钙浆料；将碳酸钙浆料用离心机进行脱水，形成滤饼；将滤饼烘干；将干燥好的滤饼用解聚机打成粉体，包装，制成高密度碳酸钙粉体。本发明通过用氧化钙和二氧化碳为原料，采用分步留浆碳化合成的工艺，制备振实密度可达到1.1～1.3克/毫升的高密度碳酸钙粉体，保证产品密度，降低制备成本。