Использование вторичного сырья для производства строительных материалов является современным трендом в решении экологических задач. В Республике Крым на различных предприятиях в большом количестве скопились отвалы вторичного сырья – фосфогипса и известковой пыли. Анализ фосфогипса, находившегося в отвалах более 5 лет показал, что по своим качественным показателям его можно отнести ко 2-му сорту в соответствии с ГОСТ 4013-2019, а удельная эффективная активность ЕРН (Аэфф) соответствует I классу материалов, что делает его пригодным для производства гипсовых вяжущих. Опытные образцы-цилиндры изготавливали из смеси фосфогипса с известковой пылью состава 1:1 при давлении 30 МПа и далее подвергали твердению по трем схемам, с целью разделения прохождения различных типов твердения и исследования каждого из них на физико-механические свойства полученного материала. Анализ экспериментальных данных позволил установить эффективность одновременного протекания в системе двух типов твердения – карбонатного и гидратационного для известкового и фосфогипсового компонентов сырьевой смеси соответственно. В результате организации смешанного типа твердения гипсоизвесткового вяжущего, в течение 90 минут получены образцы прочностью при сжатии 26,5 МПа и коэффициентом размягчения 0,63. Образующийся в процессе карбонат кальция, являющийся продуктом реакции между гидроксидом кальция и углекислым газом, существенно повышает водостойкость продуктов гидратации гипсового вяжущего. Установлено, что при оптимальном сочетании технологических факторов и условий твердения, возможно существенное повышение физико-механических характеристик карбонизированного материала в короткие временные сроки.