Zahlen und Fakten
Die technischen Anlagen der alten Kupferschieferschmelzhütten (Rohhütten) bestanden im 16. und 17. Jahrhundert aus dem Hüttengebäude mit mehreren Schachtöfen, von denen jeweils die Hälfte in Betrieb war, während die andere Hälfte repariert wurde, ferner aus einer Radstube mit 1 – 2 Wasserrädern, Wasserzu- und Abflussgraben, Kohleschuppen, Ställen und ausreichend Gelände für die Schlackehalde, Schieferbrennplatz und Steinröststadel.
Zur Hütte gehörten weitestgehend auch die Schächte, in denen das Erz gefördert wurde, teils in Kooperation mit anderen Hütten aufgefahren und betrieben.
Vor dem Verschmelzen im Schachtofen war der Schiefer zur Entfernung der organischen Kohlenstoffverbindungen zu „brennen“. Dies geschah in großen 50 – 200t Haufen im Freien. Ein Haufen brannte 6 – 15 Wochen je nach Witterungsbedingungen.
Bedingt durch die schlechte Schmelzbarkeit des Schiefers und die begrenzte Leistungsfähigkeit der Blasebälge war dieses Verschmelzen in den ersten Jahrhunderten nur in so genannten Sumpföfen möglich, deren Konstruktion es gestattete, die zähe Schmelze bei Bedarf ohne Unterbrechung des Betriebes aus den Ofen herauszuziehen.
In den Öfen des 15. und 16. Jahrhunderts floss die Schmelze schon selbständig aus dem „Auge“ in die davor befindlichen Vorherde. Die Schmelze, bestehend aus Schlacke und Kupferstein trennte sich auf Grund ihres spezifischen Gewichtes in den Vorherden. Im Stein fanden sich etwa 90% der mit dem Schiefer vorlaufenden Metallverbindungen (Kupfer, Nickel, Kobalt, Silber und Eisen und eine Reihe seltener Metalle) wieder. Insgesamt sind im Kupferschiefer über 50 Elemente des periodischen Systems enthalten von denen im Verlauf der Nutzungsperiode des Kupferschiefers 23 Elemente gewonnen wurden.
Um das Kupfer selbst zu gewinnen, musste der Kupferstein, im wesentlichem bestehend aus Kupfer, Eisen und Schwefel, geröstet werden. Das geschah in Röstöfen, kleinen Schachtöfen ähnlich. Das fertige Röstgut, eine Mischung aus Kupfer- und Eisenoxiden wurde dann wieder in Schachtöfen reduzierend eingeschmolzen wobei Schwarzkupfer mit einem Kupfergehalt von 95 – 96 % entstand. Schwarzkupfer mit mehr als 0,2% Silber ging zur Entsilberung. Kupfer mit geringeren Gehalten an Silber wurde gleich auf den Rohhütten zu Marktware verarbeitet. Nach dieser Technologie haben auch die Mansfelder Hütten gearbeitet.
Von 1630 bis 1688 hat die Katharinen-Hütte die Funktion einer Saigerhütte übernommen.
Nach der Überwindung der negativen Auswirkungen des 30-jährigen Krieges auf das Berg- und Hüttenwesen im Mansfelder Land kommt es auch auf der Kreuz-Hütte zu einer Konsolidierung und Erneuerung der Produktionsanlagen. Bedingt durch die territoriale Lage der Hütte und nicht ausreichende Wasserversorgung war eine weitere Ausweitung der Produktion nur begrenzt möglich. Anfang des 19. Jahrhunderts hatte die Hütte 6 Öfen, von denen immer 4 in Betrieb waren. Mit einem Ofen wurden im Durchschnitt 5 t Erz je Tag geschmolzen.
Mit der Errichtung der neuen Eckardt-Hütte wurden die oben beschriebenen Prozesse in neue Dimensionen umgesetzt. Der neu entwickelte „Eckardthütter Großofen“ war 6 Meter hoch, hatte einen 1,6 m weiten Ofenschacht und setzte etwa 20 t Erz / Tag durch. Das ergab eine Kapazität der Hütte von 30.000 t im Jahr.
Bedingt durch die steigende Erzförderung reichte diese Leistung bald nicht mehr aus, so dass die Kapazität der Hütte bis 1900 auf etwa 120.000 t im Jahr gesteigert wurde. In den Jahren der Existenz dieser ersten Großhütte wurden wichtige Entwicklungen zu Perfektionierung der Mansfelder Verhüttungstechnologie geleistet. So liegt in dieser Zeit, bedingt durch den Anfall größerer Mengen heißer Schlacken, der Beginn der großtechnischen Nutzung der Schmelzschlacke für verschiedene Baumaterialien. Begonnen wurde auch mit der Verwendung der Röstgase für die Schwefelsäureproduktion; es entstand eine große Schwefelsäurefabrik.
Mit den weiter und höher werdenden Öfen rückte auch die die Frage der Koksqualität in den Vordergrund. Im Jahre 1873 erwarb deshalb die Mansfeldschen Kupferschiefer bauende Gewerkschaft im Ruhrgebiet 3 Kokereien, die in der Folgezeit einen auf Mansfeldbedingungen zugeschnittenen Koks gleicher Qualität lieferten.