一种氧化镁生产回转窑二次煅烧工艺，包括以下步骤：将氢氧化镁滤饼置于滤饼投料机中，通过螺旋输送机破碎并输送至闪蒸干燥机中干燥，干燥后的物料和尾气进入干燥袋式除尘器气固分离，尾气进入尾气喷淋塔吸收达标放空，固体物料依次进行三级煅烧后，物料和高温烟气进入旋风分离器进行气固分离，分离出的高温烟气通过混风装置进入闪蒸干燥机内作为热源，分离出的固态物料进入回转窑进一步煅烧；经回转窑煅烧的物料进入降温袋式除尘器气固分离，分离出的固体成品经过包装机包装，分离出的气体进入尾气喷淋塔吸收达标放空。本发明提高了氧化镁纯度，降低了氯离子含量，提升了产能，延长了燃烧炉的使用寿命。