No logro replicar el problema para decirte donde está el error, pero no importa, ya que la principal cuestión es que el estilo del código no [es pitónico](https://www.google.com/search?q=pythonic+way), demasiado complicado para algo que debe ser sencillo. Ver: [Zen de Python](https://es.wikipedia.org/wiki/Zen_de_Python)

Ya que se vale usar `min()`, entonces más corto el asunto: (1) calculas el valor mínimo, (2) ubicas el índice de ese valor mínimo, (3) extraes el key que corresponde al indice del valor mínimo y lo retornas.

```python
def producto_mas_barato(catalogo: dict)->str:
    if not catalogo:
        return "No hay productos para escoger"
    k = list(catalogo.keys())
    v = list(catalogo.values())
    min_val = min(v) # El valor minimo
    min_val_pos = v.index(min_val) # La posición del valor minimo
    return k[min_val_pos] if min_val < 10000 else None
```