Το γεωχημικό περιβάλλον γένεσης του μαγνησίτη (μητρικό πέτρωμα) είναι υπερβασικό (δουνίτης, που περιέχει ολιβίνη >90%) (Εικ. 1). Στα υπερβασικά πετρώματα συνήθως ο μητρικός δουνίτης βρίσκεται μερικώς ή πλήρως εξαλλοιωμένος, λόγω της κυκλοφορίας του θαλασσινού νερού κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης των οφειολίθων στον στερεό φλοιό της Γης. Η εξαλλοίωση (μεταμόρφωση) αυτή πραγματοποιείται σε θερμοκρασίες 300-500ο C και ορυκτολογικά σημαίνει, ότι το μεγαλύτερο μέρος του ολιβίνη (που θεωρείται σαν ισόμορφη παράμιξη φορστερίτη και φαγιαλίτη) μετατρέπεται σε σερπεντίνη, μέσω των ισχυρά εξώθερμων αντιδράσεων 1 και 2, που λαμβάνουν χώρα.
Στις περιπτώσεις αυτές το δουνιτικό πέτρωμα μετατρέπεται είτε σε σερπεντινιωμένο περιδοτίτη (με μικρό βαθμό εξαλλοίωσης), είτε σε σερπεντινίτη (με εκτεταμένη έως πλήρης εξαλλοίωση), ενώ ο βαθμός σερπεντινίωσης εξαρτάται από τη σύσταση του μητρικού πετρώματος, καθώς και από τη δυνατότητα απομάκρυνσης διαφόρων ιόντων (κυρίως Ca, Mg) μέσω των υδάτων. Παράλληλα, η μετατροπή αυτή μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση τάλκη, μαγνησίτη και αμίαντου.
3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H2O -> 2Mg3Si2O5(OH)4
Φορστερίτης + Πυριτικό + Νερό -> Σερπεντίνης
2Mg2SiO4 + 3H2O -> Mg3Si2O5(OH)4 + Mg(OH)2
Φορστερίτης + Νερό -> Σερπεντίνης + Βρουσίτης
Αποτέλεσμα της μερικής ή πλήρους σερπεντινίωσης είναι, ότι το μητρικό πέτρωμα χάνει μέρος των αρχικών φυσικοχημικών ιδιοτήτων του (Πίνακας 1). Κατά τη διαδικασία της σερπεντινίωσης απορροφώνται από το δουνιτικό πέτρωμα μεγάλες ποσότητες νερού με αποτέλεσμα την αύξηση του όγκου του έως και 40% και την αποσάθρωσή του. Επίσης, παρατηρείται ελάττωση στην πυκνότητα του πετρώματος (από 3.3 σε 2.7 g/cm3) και στη σκληρότητά του (από ~6.5 σε ~4 της κλίμακας mohs). Βάσει των νέων ιδιοτήτων οι χρήσεις του είναι από περιορισμένες έως μηδενικές. Ειδικότερα αναφέρεται ότι, όταν τα παραπάνω πετρώματα προορίζονται να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά ή υπόβαθρα θεμελίωσης, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στην κατάσταση του πετρώματος και στο βαθμό εξαλλοίωσης του ολιβίνη, η οποία οδηγεί σε απώλεια της συνοχής του πετρώματος και σε εκφυλισμό των απαιτούμενων μηχανικών χαρακτηριστικών.
Στα μεταλλεία παραγωγής μαγνησίτη (π.χ. στη Γερακινή Χαλικιδικής), μετά την αρχική εξόρυξη του μεταλλεύματος ακολουθεί μια σειρά διεργασιών για το διαχωρισμό του από το «στείρο» (άχρηστο) μητρικό πέτρωμα. Το μητρικό υπερβασικό πέτρωμα που διαχωρίζεται, αποτελεί το απόβλητο της διαδικασίας διαχωρισμού και, όπως ήδη αναφέρθηκε, βρίσκεται εξαλλοιωμένο σε διάφορους βαθμούς, έως και 100%. Ο διαχωρισμός γίνεται κατά το στάδιο εξόρυξης (εκλεκτική εκμετάλλευση–selective exploitation), είτε κατά τα διάφορα στάδια εμπλουτισμού του λευκολίθου. Πρόκειται δηλαδή για στερεό απόβλητο, το οποίο θα πρέπει να διαχειριστεί ανάλογα από τις αντίστοιχες μεταλλευτικές επιχειρήσεις, με τη δυνατότητα οικονομικής και εμπορικής αξιοποίησής του να είναι πολύ περιορισμένη έως ανύπαρκτη.
Βασικός στόχος του έργου είναι η αναλυτική διερεύνηση των κυριοτέρων γεωχημικών και θερμοδυναμικών μεταβλητών, που επηρεάζουν τη διαδικασία της σερπεντινίωσης και η ανάπτυξη και εφαρμογή μιας αντίστροφης διαδικασίας, αναπαριστώντας κατά το δυνατόν αποτελεσματικότερα τις συνθήκες που επικρατούσαν κατά την αρχική σερπεντινίωση.
Με τη διαδικασία αυτή αναμένεται να ελαττωθεί το ποσοστό σερπεντίνη του βιομηχανικού στερεού αποβλήτου, έτσι ώστε το ποσοστό σε ολιβίνη να ανέλθει άνω του 80%, δηλαδή το εξαλλοιωμένο άχρηστο πέτρωμα θα μπορέσει να μετατραπεί εκ νέου σε (χρήσιμο) δουνίτη.
Επίσης σκοπός του έργου είναι να μελετηθεί σε εργαστηριακό επίπεδο, αλλά και σε δοκιμές βιομηχανικής κλίμακας η αξιοποίηση του παραγόμενου μετασχηματισμένου δουνίτη σε πυρίμαχες εφαρμογές, όπως είναι τα πυρότουβλα και οι μαγνησιο-ολιβινούχες μάζες. Τα προϊόντα που θα αναπτυχθούν θα είναι καινοτόμα και αναμένεται να έχουν καλύτερες ιδιότητες από τα αντίστοιχα ολιβινούχα προϊόντα της αγοράς. Ο μετασχηματισμός του σερπεντίνη σε δουνίτη με θερμική κατεργασία είναι σημαντική τόσο σε θέματα περιβαλλοντικής διαχείρισης (διαχείριση στερεών αποβλήτων), όσο και από οικονομικής άποψης.
