本实用新型公开了一种垃圾飞灰热脱附除汞系统，包括上料装置、料仓、螺旋输送机、热脱附回转窑系统、冷却机和尾气处理系统，其中，上料装置与料仓相连，料仓与螺旋输送机连接，螺旋输送机与热脱附回转窑系统相连，热脱附回转窑系统设有两个出口，一个为固体出口，另一个为气体出口，固体出口与冷却机连接，气体出口与尾气处理系统相连。本实用新型是根据垃圾飞灰中汞的赋存形态及大量的热处理实验设计的，能够有效去除垃圾飞灰中的汞，除汞效率达到98％以上，另外与水泥窑协同处置垃圾飞灰工业线有效衔接，具有流程较短、系统简单、操作容易等特点。