Проведено исследование эффективности процесса сепарации примеси частиц различной плотности в быстром гравитационном потоке монодисперсного зернистого материала. Исследование выполнено методом математического моделирования динамики распределения концентрации примеси частиц на шероховатом скате с использованием математической модели, учитывающей кинетику эффектов конвекции, перемешивания, сегрегации и квазидиффузионной сепарации. Исследование, проведенное при варьировании относительной плотностью частиц примеси в интервале 0,2…4,0 по отношению к плотности частиц базового компонента, подтверждает определяющую роль эффекта квазидиффузионной сепарации. Установлено, что профили распределения концентрации примеси частиц с малой и высокой плотностью имеет форму, аналогичную форме профилей объемных долей пустот и твердой фазы, соответственно. При одинаковой степени отличия частиц легких и тяжелых примесей от частиц базового компонента более высокую склонность к сепарации имеют легкие частицы. Склонность к сепарации с увеличением степени отличия плотности частиц примеси от плотности частиц базового компонента повышается более интенсивно для примеси частиц с малой плотностью. Установлено, что с уменьшением концентрации частиц примеси в потоке интенсивность их сепарации повышается для частиц с малой плотностью и снижается для частиц с высокой плотностью. Наиболее высокой склонностью к сепарации частиц по плотности характеризуется бинарная смесь однородных по размеру частиц с минимальным объемным содержанием примеси частиц, имеющих малую плотность.