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本发明公开了工业副产品石膏协同冶金渣熔液生产硫磺联产水泥熟料的系统及工艺，包括工业副产石膏储仓，工业副产石膏储仓与熔聚流化床分解炉连通，熔聚流化床分解炉底端与熔池烧成窑连通、顶部与碳热还原装置连通，碳热还原装置与换热器、硫磺回收装置、硫磺储罐依次相连；熔池烧成窑的侧壁底部熔液出口与熔液气泡雾化装置相通，喷嘴伸入余热锅炉中，余热锅炉出口连接电除尘，电除尘底部出口通过输送设备与水泥熟料成储仓相连。本发明的有益效果在于：同时将工业副产石膏和高温冶金渣熔液作为原料进行综合利用，生产硅酸盐水泥熟料并联产硫磺，消除工业副产石膏、冶金渣的堆存占地和环境污染，实现冶金渣、副产石膏的资源化多功能利用及余热回收。