本发明提供了一种焙烧炉烟气余热综合利用工艺及烟气处理装置，综合利用工艺分为种分母液A蒸发浓缩利用和平盘洗水利用，在该过程中，以循环软水A和循环软水B作为热媒介质；该烟气处理装置包括焙烧炉、换热器A、平盘洗水储槽、换热器B、软水储槽和母液蒸发装置；焙烧炉的烟气出口与换热器A的壳程进口连接；换热器A的管程出口分为两路，一路与平盘洗水储槽连接，一路与换热器B的壳程进口连接；换热器B的管程出口与母液蒸发装置连接；换热器B的壳程出口与软水储槽连接；软水储槽与换热器A的管程进口连接。该综合利用工艺具有运行平稳、安全的优点，该烟气处理装置具有设计合理、实用性强、能够实现对烟气充分利用的优点。