جداسازی فلزات سمی از پسماند دور ریز صنعتی برای حفظ محیط زیست بسیار حائز اهمیت است. یکی از این پسماندها، خاکستر کوره های نیروگاهی است. در ابتدا فرایند سونولیچینگ و با استفاده از اسید سولفوریک جهت استخراج فلزات باارزش استفاده شد. از روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بهینه سازی فاکتورها شامل نسبت جامد به مایع (S/L)، توان التراسونیک و درصد سولفوریک اسید استفاده شده است. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه شامل توان التراسونیک 8/64 وات، نسبت S/L برابر 6/1% وزنی- حجمی، غلظت سولفوریک اسید 6/43 % حجمی – حجمی و زمان 5 ساعت راندمان استخراج نیکل 33% است. در ادامه برای اجرای فرایند سونوبیولیچینگ از اسیدهای موجود در عصاره لیمو به عنوان عامل بیولیچینگ و از التراسونیک پرابدار به عنوان منبع التراسونیک جهت استخراج فلزات وانادیوم و نیکل از پسماند کوره های نیروگاهی استفاده شد. از روش سطح پاسخ به منظور بهینه سازی فاکتورها استفاده گردید. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه شامل غلظت هیدروژن پراکسید 10% حجمی- حجمی، توان التراسونیک 89/158وات، چگالی پسماند 01/0% وزنی- حجمی و غلظت عصاره لیمو94/27% حجمی- حجمی، راندمان بازیابی فلزات وانادیوم و نیکل به ترتیب 68/88% و 01/6% به دست آمد.