一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，包括低温脱水系统、高温煅烧系统和制酸系统，所述低温脱水系统依次包括烘干机、烘干磨机和管道炉，所述高温煅烧系统依次包括预热装置、回转窑和冷却机，将磷石膏通过低温烘干和高温粉磨烘干脱出自然水和结晶水后获得无水石膏，将无水石膏进行高温煅烧后通过空气冷却后送到水泥生产线做为水泥原料，煅烧过程中产生的气体收集后送入制酸系统制备硫酸。本实用新型将磷石膏制酸和水泥系统分开，包括磷石膏脱水、磷石膏分解和窑气制酸及窑渣的资源化综合利用，可以减少脱硫工艺与水泥工艺的互相干扰，以确保生产优质硅酸盐水泥和优质硫酸，实现磷石膏无害化、资源化和大批量处置。