本实用新型提供了一种废旧锂离子电池的选冶联合综合回收装置。该装置包括火法预处理单元、洗矿分级单元、磁选单元、石墨回收单元、还原焙烧单元、水浸单元、锂回收单元、酸浸单元、除杂单元，火法预处理单元用于对废旧锂离子电池进行火法预处理以得到预处理产物；石墨回收单元包括顺次相连的调浆单元和浮选单元，调浆单元用于对石墨和黑粉产物进行调浆，浮选单元用于进行石墨浮选以得到石墨产品和黑粉；还原焙烧单元用于将镍钴锰中间产物和黑粉进行还原焙烧以得到焙烧渣；水浸单元用于对焙烧渣进行水浸提锂以得到第二部分含锂溶液和水浸渣。本实用新型能有效回收废旧锂离子电池中的锂元素和其他各金属及石墨。