本实用新型公开了一种尾矿焙烧综合利用系统，预处理单元包括烘干炉用于尾矿水分的烘干，烘干水分后的尾矿通过输送皮带输送到配料机，从所述配料机出来的物料经过输送机输送到制球机制成原料球；原料球通过输送机输送到进料仓然后再进入回转窑进行焙烧；焙烧完后的窑渣进入窑渣冷却单元，回转窑的高温段产生的高温蒸汽进入氧化单元，所述氧化室的气体出口与冷却室相连，所述冷却室的底部也设置有集灰斗用于收集金属氧化物，所述冷却室的气体出口与除尘脱硫单元相连；所述除尘脱硫单元包括布袋除尘器和脱硫系统。减少由于尾矿堆积导致的重金属污染，经过焙烧制得的产品可用做水泥掺合料以及代替石子等建筑材料使用。