La presente invención se refiere a un proceso que tiene como objetivo transformar desechos vegetales provenientes de la agricultura, de procesos agroindustriales, de industrias agroalimentarias y de la industria maderera. El proceso consta de una primera etapa de reacción entre la lignina presente en el material lignocelulósico y el SO2 en presencia de agua, en un sistema heterogéneo a tres fases: sólido, líquido y gaseoso. Uno de los principales productos de la reacción es el ácido lignosulfónico que se encuentra disuelto en una fase acuosa. Con la presente invención se logran conversiones de lignina y hemicelulosa cercanas al 100%, dando lugar ambas transformaciones a productos solubles en una fase acuosa.