含钒岩石的物质组成比较复杂
矿物学研究表明，我国不同地区含钒岩石的物质组成比较复杂，不同地区间或同一地区不同矿段间，钒的赋存状态和赋存价态变化多样，但大部分钒主要赋存于伊利石类粘土矿物中，且绝大部分以V3+形式存在于粘土矿物二八面体夹心层中，仅部分以类质同像取代Al－O八面体中的Al3+；石灰石生产线V4+一般是含钒岩石经变质作用、风化淋滤作用或经氧化焙烧之后产生，原岩中V4+通常以氧化物(VO2)、钒卟啉中的氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐形式存在，且以赋存于铝硅酸盐类粘土矿物（如伊利石、高岭石等）、以类质同像取代Al－O八面体中的Al3+的VO2为主。由于含钒的铝硅酸盐类粘土矿物结构非常稳定，很难直接被水、酸和碱溶解，要浸出这部分钒必须先破坏这些含钒矿物的晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒释放出来，再使其氧化和转化。
含钒岩石均形成于还原环境，在此环境下不可能存在V5+，一些矿区中处于自然风化（氧化）带（氧化矿）的样品中可有少量的V5+存在。水泥厂设备从结晶学的基础推论，由于V5+离子半径与铝硅酸盐类粘土矿物中阳离子的半径差异较大，不具有形成类质同象的前提，可认为这些少量的V5+主要以游离态V2O5或结合态（xM2O·rV2O5）的钒酸盐形式吸附于铁氧化物和粘土矿物中，溶于酸和碱，可直接利用酸或碱浸出。