本发明提供一种尾砂碳化胶结充填的方法，属于尾砂充填技术领域。该方法首先将高钙镁含量、低水化活性的固体废弃物作为胶凝材料破碎和粉磨，按比例充分混合，制成充填料浆；其次将充填料浆通过输送管道泵送至充填采空区，采空区充满后，封闭和阻隔充填区域；将CO2注入封闭的充填区域，对充填体进行碳化养护。最后，碳化养护过程，对充填区域顶底板、围岩与充填体的固体、液体、气体的状态进行实时监测，确保围岩稳定、充填效果达标。本发明利用高钙镁含量、低水化活性的、难以资源化利用的固体废弃物为胶凝材料，大大降低尾砂胶结采矿的原料成本。本发明工艺简单，是一种成本低廉、工艺简单、清洁环保的尾砂碳化胶结充填的方法。