В январе 1845 года С.И..Попов сообщил Алтайскому горному правлению о вводе в действие плавильного завода с 1 декабря 1844 года  при урочище Куу. Этот завод Степан Попов назвал  Благодато-Стефановским. Алтайское горное правление I6 февраля 1845 года выдало С.Попову дозволительное свидетельство о вводе в действие завода и об освобождении от государственной подати и взносов с заводской продукции сроком на 10 лет со дня пуска завода в эксплуатацию. Дозволительным свидетельством Степану Попову разрешалось разрабатывать семь приисков в Каркаралинском и Баянаульском округах.

К этому времени на заводе были уже построены первые  плавиль­ные печи, на которых казенные рабочие, присланные с Колывано-Воскресенских заводов освоили выплавку свинца на каменном  угле. Этому  в немалой степени способствовало открытие Кызылтауского месторождения угля. Этот уголь оказался менее зольным и давал больше тепла  при сгорании. 3десъ же в холмах Кызылтау была найдена горькая соль, которая  на практике оказалась неплохим флюсом. В шихте  кроме соли также использовались старые шлаки, но основным  и  самым эффективным флюсом стала горькая соль из Кызылтау. Ее добавляли  до 10 процентов от веса руды. Это была весьма ценная техническая находка,  которая помогла наладить процесс выплавки  свинца на заводе Степана Попова. В то время успех плавки в  значительной мере  определялся мастерством и опытом плавильщиков, так как шихта, качество руды, угля, флюсов определялись на глазок,  без каких-либо химических анализов.  Умение правильно, точно регулировать состав шихты, режим плавления руды и составляло искусство плавильщика. От их мастерства, накопленного опыта, их искусства во многом зависело  количество выплавляемого металла, его потери.

Летом  1845 года Алтайское  горное правление направило из Барнаула горного инженера-гиттенфервалтера ( так тогда это звучало) Николая Зубарева и  с ним двух помощников – чертежника Мальцева  и  казака Казанцева, чтобы освидетельствовать Благодато-Стефановский  завод и его прииски.  В своем рапорте от  3 сентября 1845 года Николай Зубарев сообщал Алтайскому Горному правлению об увиденном  на заводе: "На правой стороне реки выстроена фабрика с  устройством в ней  семи  отражательных, подобно трейбофенным, разделительных  печей,     на которых плавка или вытопка свинца из руд производится без доступа мехового дутья воздуха, и на расплавление руд,  и на получение из  них серебряного свинца употребляются каменный уголь,  доведенный  обжигом в кокс.

Близ этого заведения деревянный материальный сарай и строящаяся из порфирового камня лаборатория.  От завода вверх по реке  в 1844 году приступили к обзаведению  плотины, но плотина сия по малому числу задолжения людей и по заготовлению нужных на постройку её материалов не может быть окончена нынешним летом. В недалеком от неё расстоянии  находится первоначально устроенная  плавильная фабрика  с двумя отражательными печами и кирпичным корпусом для 2 шахтных печей. Это устройство весьма ветхое по ненадобности  этих печей, и с постройкой новой фабрики, приступлено ныне к разломке их, по выломке печей будет фабрика эта обращена в материальный сарай для каменного угля и других заводских припасов. Напротив этого заведения по той стороне речки сделано устройство для обогащения руд посредством толчения и промывки на двух ручных устройствах. После обогащения руды, доведенные до высшего содержания, поступают для последующей обработки в плавильную печь. По другую сторону реки Тюндык, напротив новой плавильной фабрики, находится деревянная заводская кузница, в которой кирпичный корпус о четырех    горнах, заводская контора,  дом с    приличными прислугами для заводчика и деревянные казармы для служащих и работников. Вышеозначенные устройства расположены не пространной длине      по обеим сторонам  реки Тюндыка ..."

С приходом весны Степан Попов уезжал на "Куфский' завод, где под его неусыпным  хозяйским глазом  велись различные работы на заводе и приисках. Тогда работа носила сезонный характер - от весны и до глубокой осени. Каждый год Степан Попов что-то пристраивал, усовершенствовал, обновлял. Количество плавильных печей, на которых выплавляли свинец, выросло до двадцати.

Но главной целью, к которой стремился Степан Попов, была выплавка серебра. И в 1849 году была построены две таких печи, на  которых  из чернового свинца выплавляли серебро. Назывались эти печи тогда мудрено - трейбофенами. Они имели дутье посредством кузнечных мехов. Велика была радость Степана Попова, когда он увидел первую тонкую струйку серебра, которую он сумел вырвать из крепких сульфидных руд, Нелёгок был этот путь. Для дробления руды люди Степане Попова соорудили ветряную толчею. Но порывистые ветры Тюндыкской долины быстро обломали ей крылья. Тогда взамен построили две водяные толчеи. Обогащение руды производили на промывальне. Много сил Степан Попов потратил, чтобы укротить малую, но своенравную речушку Тюндык. Первые две земляные плотины возмущенной речкою были категорически отвергнуты и смыты. Чтобы укротить буйный  нрав речки потребовалось сложить плотину из бутового камня. Трудности подстерегали Степана Попова на каждом шагу – природные, технические, организационные. Но он успешно преодолевал эти трудности. В годы Крымской войны (1853 – 1856 гг.) выплавка  серебристого свинца резко возросла. Если в 1853 году было выплавлено 2602 пуда свинца, то в 1856 выплавка составила 23942 пуда. На тонну руды расходовалось почти 1,5 тонны угля. После завершения войны спрос на свинец резко упал, и его  производство на Благодато-Стефановском заводе резко упало. Степан Попов стал переходить на производство меди, спрос и цены на которую выросли. В 1857 году на заводе было проплавлено 372 пуда медной руды, из которой получено 170 пудов штыковой меди, что составило 45,7% отвеса руды. А сколько меди еще было потеряно в шлаке? Фактически Степан Попов плавил самородную медь из Воскресенского рудника, который был расположен  в 65 верстах от завода.  В 1859 году  здесь  было выплавлено 918 пудов штыковой меди. В 1861 году выплавка меди и свинца на Благодато-Стефановском заводе полностью прекратилась. А в мае 1865 года  произошел сильный пожар и завод прекратил свое существование.

Одной из глав­ных трудностей Степана Попова был недостаток капиталов. Чтобы вырваться из долговой петли,  от наседающих через Томское губернское правление кредиторов, Степан Попов стремился, прежде всего, заполучить на заводе серебро,  которое научились сначала выплавлять на тех же  отражательных печах,  на которых плавилась руда. Такая крайне несовершенная технология приводила к большим потерям  серебра и свинца, что снижало эффективность приисков. Сколько в действительности выплавил серебра Степан Попов история умалчивает. Наблюдение за горнозаводским производством Попова осуществляло Алтайское горное  ведомство и состояло оно в выдаче шнуровых книг, в которые производилась запись добывае­мых руд и выплавленного металла и регистрация последних в конце года. По сути Благодато-Стефановский завод, расположенный в глуши, за сотни километров от Алтайского горного  ведомства,  работал бесконтрольно. Известный исследователь горнозаводского дела А. Сборовский  в своем труде "Материалы к изучению горного дела в Степных областях Западной Сибири" ( Записки 3ападно-Сибирского отдела императорского русского географического общества, кн. XIX Омск, I896r.) отмечал, что "Попов принадлежал к разряду людей, не стесняющихся законами и правилами, когда они оказыва­лись для него неудобными". Наверное, это качество и помогло преодолеть, казалось бы непреодолимые, трудности и препятствия на пути создания и работы первого в казахских степях Благодатo-Стефановского плавильного завода.

Д.Н.Мамин-Сибиряк, хорошо знавший жизнь и нравы горнозавод­чиков, вспоминал, что «его детство прошло в далекой глуши Уральских гор, захватив последние годы сурового крепостного режима, окрашенного специально заводской жестокостью». Вот эта заводская жестокость была характерна не только для заводов Урала. Жестокой была и жизнь рабочих  на Благодато-Стефановском заводе. А какой она еще могла быть?  Отсутствие денег, оборотных средств для развития горнозаводского дела заставляло Попова экономить на всем, в том числе и на зарплате рабочих и служащих. Казенным рабочим и мастеровым, присланным для оказания помощи Алтайским горным правлением, Попов выплачивал жалованье и содержание как на казенных заводах и рудниках - I рубль в месяц и 2 пуда муки. Не учитывались отдаленность, оторванность от семьи, от родного дома.  По вольному найму опытным рабочим и мастерам пришлось бы платить в несколько раз дороже. Мало того, Степан Попов выдавал зарплату не деньгами, а товарами с большими процентами и накладными расходами. «Это каторга, а не завод», - говорили рабочие. В поисках справедливости "казенные люди'" написали жалобу в Алтайское горное правление. Но какая справедливость могла быть в эпоху крепостничества. Все кончилось еще болъшим притеснением рабочих, которые под тем или иным предлогом стали уходить от Попова. Среди вольнонаемных было много казахов-джатаков, точнее, их было большинство. Они дробили руду, добывали уголь, на своих повозках  перевозили руду и уголь с приисков на завод, выполняли различные трудоемкие вспомогательные   работы. С наступлением холодов они возвращались на свои родные зимовки, а с приходом весны вновь заявлялись на завод.

На  Благодато-Стефановском заводе с 1844 по 1861   годы по данным шнуровых книг  было выплавлено 78318  пудов свинца и 32 пуда 12 фунтов 13 золотников серебра. Сколько в действительности выплавили серебра  на  первом заводе Степана Попова история умалчивает.