本发明提供一种基于内胆式回转窑的块矿预处理系统，该系统包括回转窑、套接式干燥筛分装置和热介质输送管道。所述套接式干燥筛分装置设置在回转窑的内部。将待处理的块矿输送至回转窑，向回转窑内通入热介质。待处理的块矿在回转窑内同时进行干燥和筛分处理，得到干燥的大颗粒块矿。天然块矿存在水分大的难题，本发明提出了直接采用回转窑进行干燥的预处理方法；块矿在内胆式回转窑中进行干燥和筛分，脱除块矿的水分，干燥所需热源优选来自钢厂热废气。本发明提出的预处理系统及方法简易、实用、可靠，利于工程化推广应用。