本发明公开了一种废轧制油、含油废硅藻土联合无害化处理装置，包括上料系统、联合汽化分离系统、回收油收集系统。本发明通过抽真空降低沸点配合加热分馏原理，冷凝后将提取出的油液回收，不仅有效防止油液在加热过程中裂解、碳化，而且整个处理过程中不产生废烟废汽，具有结构简单、经济环保的优点；本发明的联合汽化分离系统采用圆柱形内、外腔体结构，具有加热均匀、生产效率高的优点；回收油收集系统能够实时监控管道中的油汽温度，根据油汽温度数据，自动判断油种类，并自动回收至相应的收集装置中；并且，通过调整搅拌机构的旋转方向与速率，能够使含油硅藻土在内腔体中均匀分布，进一步保障土料受热均匀。