本发明提供了一种利用烟气净化副产物制备化肥的热泵蒸发工艺，烟气经湿法净化后的废液反应器与碳酸氢铵反应，反应完成后，料液经固液分离，液体冷却结晶后得到的清液作为原料液，泵入预热器，预热后的原料液进入换热器，在换热器的管程中被壳程蒸汽加热温度升高，原料液在强制循环泵的推动下进入结晶分离器，在结晶分离器内产生闪蒸，原料液产生过饱和而结晶，再经离心分离、干燥造粒得到复合肥；所述闪蒸产生的二次蒸汽经压缩机压缩后作为热源进入换热器的壳程。该工艺不仅达到变废为宝的目的，节约了蒸汽的消耗；同时，蒸馏出来的水可循环至脱硫脱硝工段作为补水使用，节约用水。