En 1610, Francisco Montaño de la Cueva estableció una hacienda de beneficio de plata por el procedimiento de amalgama con mercurio, al pie del denominado Cerro de los Tarahumaras, que se localizaba en la plaza que se encuentra a espaldas de la actual Catedral de Guadalupe, lugar hasta donde mandó hacer un acueducto con la finalidad de llevar agua a su hacienda, a partir de esta fecha la actividad ha generado un impacto ecológico en la ciudad de Parral.
La existencia de las vetas del Parral, era ya conocida por los colonos de la provincia mucho antes de la fundación del Real de Minas, pero su explotación no fue posible sino hasta la pacificación de la región y la consolidación de las misiones de conchos y tarahumaras. Tal y como puede confirmarse desde el año de 1611, cuando Alonso del Castillo y Pedro Sánchez de Chávez, antiguos pobladores de la provincia de Santa Bárbara, explotaban yacimientos mineros en esta zona, beneficiando la pilota en la hacienda de San Juan, cuyo dueño era Alonso del Castillo.
En los años de 1639 a 1634 se hicieron más de doscientas peticiones de concesiones mineras, donde se hacía referencia a cierto tipo de árboles que desaparecieron. En esa época el acarreo del mineral a la superficie se hacía con métodos muy primitivos. Lo realizaban indígenas o negros que recibían el nombre de tenateros, quienes cargaban sacos de mineral que pesaban de cien a ciento cincuenta kilogramos sobre sus espaldas, en una marcha penosa por escaleras labradas en troncos de pino, en distancias de 60 a 120 metros desde los niveles más bajos de las minas.
Existían dos procedimientos para refinar la plata: por amalgama con el mercurio o azogue y por simple fundición o fuego. Las primeras contaminaban grandemente los ríos de la comarca, ya que el mineral hecho polvo y mezclado con el mercurio tenía que pasar varias veces por agua. Por lo que los habitantes del Parral se veían obligados a buscar agua potable en arroyos o manantiales de cerros vecinos, o en los pozos de las residencias de la gente adinerada.
En el siglo XVII el aire se volvió irrespirable, saturado de monóxido de carbono proveniente de los hornos, el cual generaba una permanente nube negra que flotaba sobre el real. Como consecuencia de la tala indiscriminada, el bosque retrocedió más de cincuenta kilómetros en menos de medio siglo y, en algunos lugares la desertificación fue total. Los carboneros acabaron con los árboles del altiplano y los de la orilla de los ríos.
El mineral para la fundición o amalgamación era molido y extendido, se trituraba a la medida de la grava para la fundición y para la amalgamación, hasta convertirse en polvo fino. Una primitiva manera de molido era a mano, después se usó el molino alemán movido con mulas, o donde había arroyos de regular tamaño, con ruedas movidas por el agua. Esta última técnica se estableció en el Parral inmediatamente después del inicio de las operaciones, en 1631.
El proceso de amalgamación requería la molienda fina de los minerales y el uso del azogue, sal y el quemado de calcopirita (magistral).
Al metal triturado se le agregaba agua, azogue, sal y sulfato de cobre en un patio espacioso y empedrado, rodeado de paredes de piedra o adobe. La mezcla se hacía con mulas que caminaban sobre ese lodo. El material revuelto se hacía a montones y así se le dejaba por semanas o meses, el tiempo necesario para la amalgamación de acuerdo con la temperatura del aire. Después el lodo era lavado en tanques con agua a través de lavaderos, donde se separaba el légamo sin valor y se dejaba la amalgama pesada y libre de mercurio. Este residuo era colocado en sacos de lona y filtrado afuera.
La amalgama que quedaba se prensaba en barras y se colocaba en pequeños hornos donde el mercurio se volatizaba, quedando la aleación de oro y plata en forma de barra. Esta se aquilataba por el ensayador, quien le colocaba un número que identificaba su fineza.
El azogue en su mayor parte llegaba desde el sur de España, debido a la gran distancia, los mineros continuamente sufrían escasez del mismo. Del almacén real de la ciudad de México, los oficiales lo enviaban a la Nueva Vizcaya, en donde la Caja Real de Durango, servía como segundo punto de distribución de las minas del Parral y sus alrededores, a donde se llevaba en pequeños barriles tanto en recuas como en carretas.
La sal provenía de la laguna de La Estacada, localizada a 112 kilómetros al sudeste de Santa Bárbara, al descubrimiento de las minas. A mediados del siglo XVII se transportaba de grandes salinas al norte de Chihuahua y Nuevo México.
Como combustible se utilizaba la madera, esto ocasionó el agotamiento de los árboles y vegetación alrededor de las minas. Debido a la tala inmoderada en el Parral durante trescientos años, es muy difícil reconstruir una imagen original.
Las enfermedades y los accidentes eran frecuentes en las minas, los trabajadores eran a menudo aplastados por desprendimientos de los techos de los socavones. Se laboraba de sol a sol, contrayendo enfermedades de la garganta o envenenamiento por monóxido de carbono, por respirar aire nocivo procedente de humo de velas y fogatas. La silicosis era contraída cuando se trabajaba el polvo fino de los molinos. Una de las más temidas enfermedades era el envenenamiento por mercurio, que al entrar por la piel a través de los poros la deterioraba, así como también a los cartílagos y las articulaciones, provocando la muerte en un promedio de cuatro años.
La fundición era generalmente una estructura de adobe con techo de madera, y una rueda movida por agua para operar el fuelle del horno. El patio, un área abierta con piso de piedra, tenía lavaderos, una destilería donde se separaba el mercurio de la amalgama, y un horno para quemar piritas de cobre.
